 |
محققان موفق شدهاند با استفاده از چگالش بوز-اینشتین، سیاهچالهای برای
امواج صوتی ایجاد کنند و با کمک آن به آزمون دقیقتر تئوری تابش هاوکینگ
بپردازند.
|
|
محققان موفق شدهاند با استفاده از چگالش بوز-اينشتين، سياهچالهاي براي امواج صوتي ايجاد كنند و با كمك آن به آزمون دقيقتر تئوري تابش هاوكينگ بپردازند.
به گزارش نيوساينتيست، اين سياهچاله مصنوعي كه به جاي نور، صوت را به دام مياندازد، با هدف اثبات نظريه تابش هاوكينگ توسط دانشمندان طراحي و ساخته شده است. تئوري تابش كه حدود 30 سال پيش توسط استيفن هاوكينگ، فيزيكدان نامي انگليسي مطرح شده، توضيح ميدهد سياهچالهها نه كاملا سياه، كه خاكسترياند و مقداري انرژي از آنها تبخير ميشود. هاوكينگ پيشبيني كرد ميلياردها سال قبل كه جهان تازه به وجود آمده بود، ريزسياهچالههايي نيز تشكيل شدند كه از آن زمان تاكنون تبخير شدهاند و اكنون بايد در آستانه انفجار باشند.
سياهچالهها وقتي به وجود ميآيند كه ماده بهقدري متراكم شود تا هيچچيز نتواند از گرانش قدرتمند آن بگريزد. در اين شرايط كه به نقطه تكيني موسوم است، گرانش آنقدر عظيم است كه حتي نور نميتواند از مرزهاي اين جسم كه افق رويداد ناميده ميشود، عبور كند. گويي اين جسم به چالهاي تاريك تبديل شده كه هيچ چيز از آن نميتواند بيرون بيايد.
اما فيزيكدانان توانستهاند سياهچالهاي با اين خصوصيات را براي به دام انداختن صدا ايجاد كنند. آنها با استفاده از حالت خاصي از ماده به سرعتي بالاتر از سرعت متوسط صوت دست يافتهاند و بهوسيله آن، تلهاي براي امواج صوتي ايجاد كردهاند. براي درك بهتر محيط اين دام، ماهياي را در نظر بگيريد كه ميخواهد در رودخانهاي پرشتاب شنا كند. صدا هم مانند اين ماهي، ميان جريان طوفانوار افق رويداد به دام خواهد افتاد.
حالت كوانتومي
علم فيزيك براي توليد اين سياهچالهها از حالت خاصي از ماده كه چگالش بوز- اينشتين ناميده ميشود، بهره ميگيرد. اين حالت كوانتومي از ماده كه معمولا حالت پنجم ماده ناميده ميشود، در دماهاي بسيار پايين و نزديك به صفر مطلق (حدود 273 درجه سانتيگراد زير صفر) اتفاق ميافتد و طي آن، مجموعه اتمها مانند يك اتم واحد رفتار ميكنند.
اريك كرنل از دانشگاه كلرادو كه همراه با دو دانشمند ديگر، جايزه نوبل فيزيك 2001 / 1380 را براي گسترش چگالش بوز -اينشتين بدست آورد؛ در اينباره ميگويد: «اين مواد بهگونهاي طراحي شدهاند كه ذرات آنها سرعت حركتي مافوق صوت دارند، به همين دليل فيزيكدانان براي ايجاد سياهچاله صوتي به سراغ آنها رفتهاند».
محققان ابتدا حدود 100 هزار اتم روبيديوم باردار را تا دماي چند ميليارديم بالاي صفر مطلق سرد كرد و آنها را درون يك ميدان مغناطيسي بهدام انداخت. سپس با استفاده از پرتوي ليزر، يك چاه پتانسيل الكتريكي ايجاد كردند تا اتمها را جذب كند و باعث شود در اطراف آن، سرعتي بالاتر از سرعت صوت در ماده داشته باشد.
اين مرحله جريان مافوق صوتي را ايجاد ميكند كه حدود 8 هزارم ثانيه دوام ميآورد و به صورت موقت، سياهچالهاي صوتي را به وجود ميآورد كه قادر است، صدا را در ميان بگيرد و به آن اجازه عبور ندهد. نتيجه چنين آزموني ميتواند بسيار جالب توجه باشد و به شناخت بهتر تابش هاوكينگ منتهي شود.
تابش هاوكينگ
مكانيك كوانتوم ميگويد جفت ذرهها به خودي خود ميتوانند حتي در فضاي خالي نيز وجود داشته باشند. اين جفتها كه از يك ذره و پادذره تشكيل شدهاند، براي لحظهاي بسياركوتاه به وجود ميآيند، سپس يكديگر را خنثي ميكنند و ناپديد ميشوند.
اما در دهه 1970 / 1350، هاوكينگ نظريه جديدي را مطرح كرد. مطابق نظر او اگر اين جفت نزديك به لبه سياهچاله بهوجود آمده باشند، امكان دارد يكي از اين ذرات پيش از خنثي كردن ديگري به درون سياهچاله فرو رود و جفت ديگر را بيرون از افق رويداد رها كند. از ديد مشاهدهكنندگان، ذره رهاشده ميتواند مانند تابشي بهنظر برسد. در سياهچالههاي صوتي، تابش هاوكينگ به صورت ذرهگونههايي از انرژي ارتعاشي به نام فونونها ظهور ميكند.
آزمون تجربي تئوري تابش هاوكينگ ميتواند موفقيت بزرگي براي دانش فيزيك به حساب بيايد. شان كرول، اخترفيزيكدان دراينباره ميگويد: «هاوكينگ ميبايست جايزه نوبل را بهدليل يكي از كارهايش دريافت ميكرد، اما اين ميتواند چيزي بيش از انتخاب مسير درست براي ما باشد. اين تئوري برميگردد به اصول بنيادي در مكانيككوانتوم كه نشان ميدهد در فضاي خميده حاصل از گرانش، مكانيككوانتوم چگونه عمل ميكند. علاوه بر آنهم از لحاظ رياضي نيز به درك تورم (انبساط فوقالعاده سريع جهان بلافاصله پس از انفجار بزرگ) كمك ميكند. تشخيص تابش هاوكينگ در علم نجوم كار سادهاي نيست، چون تابش حاصل از تبخير سياهچالهها به وسيله منابع پرقدرت انرژي مانند تابش زمينه كيهاني محو ميشود».
استفاده از پالس ليزر
عدهاي ديگر از محققان در تلاشند با استفاده از پرتوهاي نور در آزمايشگاه، رؤيت تابش هاوكينگ را امكانپذير كنند. سال گذشته گروهي تحقيقاتي موفق شد با استفاده از فيبر نوري و اين پديده كه طولموجهاي متفاوت نور با سرعتهاي متفاوت درون آن حركت ميكنند، نوعي افق رويداد مصنوعي ايجاد كند.
اين گروه با فرستادن پالس نسبتا كند ليزر درون فيبرنوري كار را آغاز كرد. اين حركت موجي باعث تغيير خواص نوري فيبر شد. به همين دليل پالس دوم كه با سرعتي بالاتر فرستاده شده بود، پشت افق رويداد حاصل از موج اول گرفتار شد و به شكل مؤثري از حركت ايستاد.
برخي پژوهشگران معتقدند هنوز ممكن است راهي نجومي براي كشف تابش هاوكينگ وجود داشته باشد؛ چراكه هر قدر سياهچالهها كوچكتر باشند، تابش قويتري خواهند داشت. شايد تبخير سياهچالههاي ميكروسكوپي كه بلافاصله پس از مهبانگ به وجودآمدهاند، توسط تلسكوپ فضايي پرتو گاماي فرمي قابل دريافت باشد.
منبع : khabaronline.ir
[ فریاد هاوکینگ از سیاه چاله شنیده می شود!!! ]
+ ����� ��� �� ���� 13:14 ���� شیوا
ما در يك جهان مرتبه اي زندگي مي كنيم به طوري كه ساختارهاي كوچكتر به يكديگر ملحق مي شوند و نمونه هاي بزرگتر را مي سازند.زمين سياره اي در منظومه شمسي است ،منظومه شمسي در كهكشان راه شيري قرار دارد و كهكشان ها نيز در گروه ها و خوش هايي به يكديگر مي پيوندند.خوشه ها،بزرگترين ساختارها در جهان ما هستند ولي متاسفانه دانش ما از آنها با اندازه آن خوشه ها متناسب نيست. محققان از مدت زماني طولاني مي دانستند كه گاز هاي موجود در مركز بعضي خوشه هاي كهكشاني،به سرعت درحال سرد و متراكم شدن است.ولي معمايي كه وجود داشت اين بود كه اين گازهاي متراكم شده چرا ستارگان را شكل نمي دهند.تاكنون مدلي وجود نداشت كه بتواند به صورت موفق توضيح دهد كه چگونه اين پديده امكان پذير است.
به گفته ايوان اسكاني پيكو،تئوري پرداز و فيزيك-نجوم دان كه زمان بسياري از مطالعات حرفه اي خود را به كهكشان ها و خوشه ها اختصاص داده است:"دو نوع خوشه وجود دارد.خوشه ها با هسته سرد و خوشه هاي بدون هسته." وي افزود:"خوشه هاي بدون هسته براي سرد شدن به اندازه كافي به يكديگر نزديك نيستند.درحاليكه خوشه هاي با هسته سرد به سرعت در حال سرد شدن هستد.اگرچه با مقايسه با استاندارد هاي ما آن ها هنوز بسيار داغ هستند."
اسكاني پيكو استاديار دانشگاه زمين و كاوش هاي فضايي كالج علوم دانشگاه آريزونا است.
تلسكوپ هاي پرتو ايكس در درك ما از فعاليت هايي كه در داخل خوشه ها با هسته سرد رخ مي دهند،تغييرات زيادي ايجاد كردند.اگرچه اين خوشه ها مي توانندشامل صدها و حتي هزاران كهكشان باشند ولي اساساً از گازهاي پراكنده و بسيار داغ كه به گازهاي ميان خوشه اي موسومند،ساخته مي شوند.اين گازهاي بين كهكشاني تنها توسط تلسكوپ هاي پرتو ايكس قابل مشاهده هستند كه به ما اين امكان را مي دهند كه دما و ساختار اين گازها را تعيين كنيم.اين رصدها نشان مي دهد كه گازهاي پراكنده شده،در مراكز خوشه ها، به سرعت در حال سرد شدن هستند.
در مركز هريك از اين خوشه ها سياه چاله اي قرار دارد كه ميليون ها بار از خورشيد پرجرم تر است.مقداري از اين گازهاي سرد به سوي ديسك متراكمي كه در اطراف اين سياه چاله ها وجود دارند،پيش مي روند و مقداري ديگر نيز به داخل سياه چاله مي روند و همچنين مقداري از اين گازها نيز به سمت بيرون پرتاب مي شوند.تصاوير پرتو ايكس به وضوح موادي را كه به صورت متناوب و جت مانند از سياه چاله به بيرون پرتاب مي شوند را نشان مي دهند.
اما چرا اين فوارن ها به صورت متناوب است و چرا اين گازهاي سرد به دماي پايين تري نمي رسند تا منجر به تشكيل ستارگان شود؟تعدادي از عوامل ناشناخته سبب شكلي گيري يك رفتار متعادل موثر، شده است.
به گفته اسكاني پيكو:"به نظر مي رسد فواره هاي جت مانند كه از سياه چاله ها خارج مي شود به طريقي عامل توقف اين سرمايش است.ولي تاكنون كسي نتوانسته است دليل اين امر را پيدا كنيد."
اسكاني پيكو و اركوس براجن؛استاد دانشگاه ژاكوب در برمن آلمان؛ به منظور توسعه شبيه سازي سه بعدي خود از خوشه هاي كهكشاني كه يكي از بزرگترين سياه چاله هاي جهان را احاطه كرده اند، از ابركامپيوتر هاي واقع در ASUبهره برده اند. با سازگار كردن روشي كه توسط گاي ديمونت در آزمايشگاه لاس آلاموس و رابرت تايپون در آزمايشگاه لاورانس ليمور توسعه يافته بود،اسكاني پيكو و براجن مولفه هاي آشفتگي را به شبيه ساز افزودند كه سابقاً هرگز درنظر گرفته نمي شد.
آشفتگي به صورت مشترك با سياه چاله براي ايجاد تعادل نقش دارد.بدون وجود آشفتگي ،فواره هاي جت مانندي كه از پيرامون سياه چاله مي آيند به تدريج قوي تر مي شوند و گازها به صورت فاجعه باري سرد شده براي تشيكل ستاره گان جديد متراكم مي شوند.وقتي كه عامل آشفتگي دخالت داده مي شود،سياه چاله نه تنها سرمايش را متعادل مي كند،بلكه چرخه هاي تناوبي اين فعاليت را نيز به حركت درمي آورد.
به گفته براجن:"وقتي كه جرياني متلاطم وجود دارد،حركت هاي تصادفي در هر مقياسي ممكن است.هر فواره جت مانند از مواد كه از ديسك ها فوران مي كنند سبب ايجاد تلاطم مي شوند كه سبب درآميختن همه چيز باهم مي شود."
نتايج بدست آمده اسكاني پيكو و براجن كه در مجله "مانتلي نويتسيز" جامعه سلطنتي نجوم منتشر شده است آشكار كرده است كه آشفتگي به طور موثر ناحيه داغ را با محيط اطرافش درهم آميخته است .بنابراين گازهاي سرد نمي توانند به سمت سياه چاله پيش بروند كه اين خود باعث عدم شكل گيري ستارگان مي شوند.
هرزمان كه مقداري از گارهاي سرد به سياه چاله مي رسند،سياه چاله آن را به صورت فواره به بيرون پرتاب مي كند.اين عمل سبب شكل گيري آشفتگي مي شود كه خود باعث درهم آميخته شدن گازهاي داغ و گازهاي سرد مي شود.اين اختلاط آنچنان داغ مي شود كه باعث يكپارچه نشدن سياه چاله و اختلاط مي شود.فوران ها متوقف مي شوند و چيزي براي تحريك كردن آشفتگي وجود ندارد،بنابراين به تدريج ناپديد مي شود.در آن نقطه ديگر بيش از اين گاز هاي سرد و گرم با يكديگر مخلوط نمي شوند،بنابراين مراكز خوشه ها سرد مي شود و گازهاي بيشتري به سمت سياه چاله مي روند.
بعد از مدت زمان كوتاهي،فوران ديگري شكل مي گيرد و گازها مجدداً با يكديگر مخلوط مي شوند.
به گفته اسكاني پيكو:" ما شبيه سازي هاي خود را پيشرفت داديم به طوريكه اين شبيه سازي ها حتي مي توانند حركت آشفتگي هاي كوچك را نيز ضبط كنند.".وي افزود:" اگرچه ما توانيم اين آشفتگي ها را ببينيم ولي مي توانيم سازوكار آنها را تخمين بزنيم.مدت زمان لازم براي تجزيه و واپاشي آشفتگي ها دقيقاً برابر زمان اندازه گرفته شده بين فوران ها است".
منبع:دانشگاه آريزونا(http://www.asu.edu)
[ تلاطم و آشفتگی عامل رفتار متعادل سیاه چاله ها ]
+ ����� ��� �� ���� 13:9 ���� شیوا
[ همزاد منظومه شمسی 2 کمربند سیارکی دارد ]
+ ����� ��� �� ���� 20:58 ���� شیوا
[ کائنات متناهی یا نا متناهی است؟ ]
+ ����� ��� �� ���� 20:56 ���� شیوا
در نیمه ماه جولای در مرز فرانسه و سویس یک سیاه چاله بوجود می آید که اول اروپا و سپس سیاره زمین را بطور کامل می بلعد و از بین می برد. این پیش گوئی قیامت گونه سه هفته قبل از آغاز کار دستگاه سقوط دهنده بزرگ (Large Hadron Collider) در نشریه آژانس خبری ریا نووستی روسیه منتشر شد. این پروژه بلند پروازانه تحقیقاتی که با مشارکت چند کشور از جمله روسیه و با هدف بررسی هدایت رسانايي انجام می شود ممكن است عواقبي نيز در بر داشته باشد! اما بحث و نگرانی عمده این است که این دستگاه باعث ایجاد یک سیاه چاله می شود. یک مسئله دیگر اینکه قویترین منابع تشعشعات یا پرتو افشانی در فضا آنهایي نیستند که از حرارت گرمای هسته ای یا پروسه نابودی ماده منتشر ميشوند ! بلکه از اجرام بسیار متراکم و قوی بنام سیاه چاله ها یا ستاره های نوترونی منتشر ميشوند. قوه جاذبه در اطراف این اجرام بسیار عظیم و مهیب است و هر جرمی را که به آن نزدیک می شود با سرعت بی نهایت زیاد به سوی خود می کشاند، اما ماده ای که با سطح یک ستاره نوترونی بر خورد می کند، با نصف سرعت نور به گردش می افتد. ولی میزان کافی برای آزاد شدن انرژی از این اجرام ده ها بار بیشتر از عکس العمل هسته ای یا وابسته به گرمای هسته ای می باشد. در نظریه عمومی نسبيت انشتین گفته شده، زمانیکه ماده حتی از یک ستاره نوترونی شده هم فشرده تر شود، سیاه چاله ای به مثابه یک میدان گرانشی قوی بوجود می آید و هیچ جرم و یا تابش ( مثل نور) نمی تواند از دام آن فرار کند. به همین دلیل سیاه چاله ها قابل دیدن نمی باشند و فقط بصورت غیر مستقیم با تاثير بر ماده ای که از ستاره مجاور به سوی سیاه چاله مکیده می شود، می توان وجود آن را اثبات نمود. براي مثال، گازی که از یک ستاره جاری می شود، به یکباره داخل سیاه چاله نمی ریزد. اول، شکلی را بنام " قرص برافزایشی" یا Accretion Disk)) به خود می گیرد. یعنی در اثر کشش، ماده در لبه یا مرز سیاه چاله با تراکم زیاد می چرخد و روی هم انباشته می شود که به آن قرص یا صفحه بر افزایشی می گویند و ماده که محکوم به نابودی شده با سرعت نور به درون سیاه چاله می ریزد و در عوض انرژی زیادی بصورت اشعه ايکس به بیرون ساطع می شود که توسط ابزارهاي حساس نصب شده در فضاي بيرون جو قابل اندازه گیری می باشد. اما آیا در شتاب دهنده زمینی که قرار است در کوه های آلپ نصب شود، امکان بروز این پدیده که تا كنون فقط بصورت تئوری پیش بینی شده، وجود دارد یا خیر؟ این دستگاه مرکب از یک سلسله شتاب دهنده است که براي شليك دادن ذرات بار دار روی هم با سرعت بی نهایت زیاد طراحی شده است. زمانیکه این دستگاه به گردش در می آید، بش از یک میلیارد سقوط ذره در یک ثانیه رخ می دهد. محیط بزرگ سقوط دهنده (26.5 کیلومتر) به آن اي امکان را می دهد تا ذرات را تقریبأ با سرعت نور به گردش در بیاورد و باعث سقوط انرژی بسیار بالا گردد. انتظار میرود تا دستگاه، سقوط بسته های از پروتون را با انرژی بالاتر از 7 ترا الکترون ولت بوجود آورد. بسته های الکترون – پروتون با انرژی بالاتر از 1.5 ترا الکترون ولت سقوط خواهند کرد و بسته هایي از يون سنگین مانند سرب با انرژی بیش از 1.250 ترا الکترون ولت روی هم سقوط کنند. البته این یک پدیده تازه در فیزیک شمرده نمی شود، بلکه می تواند به نحوی این تئوری را تائید کند، که ترا الکترون انرژی و جاذبه مترادف می تواند باعث بوجود آمدن سیاه چاله گردد. بعضی از نظریه پردازان نگرانی خویش را در خصوص این پروژه ابراز نموده و گفته اند که طرح ریزی این گونه آزمایش به مثابه آزمایش خطرناک سقوط ماده است که می تواند باعث بروز یک سلسله عکس العمل های گردد که توانائی نابودی سیاره ما در آنها وجود دارد! بیشترین نگرانی این است که ممکن است سیاه چاله های بی نهایت کوچکی بوجود بیایند و بلعیدن مواد پیرامون خویش را آغاز کنند. جالب اين كه بعضی ها این خطر را بسیار جدی گرفته اند. در اسفند امسال یک دادگاه محلی در هاوائی، سيرن يك سازمان اروپائی را برای تحقیقات هسته ای و توليد یک شتاب دهنده ذرات به قصد ایجاد قیامت متهم نموده و خواهان منع ساخت شتاب دهنده گردید. چند سال قبل، کشف گردید که سیاه چاله ها " تبخیر می شوند" که در آن زمان کشف مهمی برای درک ساختار فیزیکی سیاه چاله ها بود. سیاه چاله های بزرگ، این کار را به آهستگی و طی میلیارد ها سال انجام می دهند، اما سیاه چاله های کوچک بسیار سریع و تقریبأ طی 10 تا 17 ثانیه ناپدید می شوند. بصورت طبیعی این گونه سیاه چاله ها وقت كافي ندارند تا هر گونه ماده قابل اندازه را ببلعند. بعضی از پژوهشگران باور دارند، زمانیکه اتمسفر زمین، سطح ماه و سطح سیاره ما بوسیله تشعشات كيهاني با انرژی زیاد بمباران می شود، سیاه چاله ها بوجود می آیند. اما بخاطر کوتاه و سریع بودن این پروسه، امکان دیدن آن وجود ندارد. احتمال بوجود آمدن یا ( بروز آنها ) در دستگاه بزرگ سقوط دهنده، هر ثانیه ممکن است و زمانیکه این سیاه چاله ها ناپدید می شوند، رد یا دنباله ای از اشعه از خود باقی می گذارند که توسط دستگاه های نظارت کننده شتاب دهنده ثبت می شوند این گونه چاله ها حتی بر اساس تئوری هم خطری را ایجاد نمی کنند. اما از سوی دیگر، می توانند درک ما را از رابطه میان میکانیزم های کوانتومی و جاذبه اصلاح نماید، زیرا ناپدید یا تبخیر شدن سیاه چاله ها یک جریان مکانیک کوانتومی می باشد. بنظر میرسد که برای ثبت اطلاعات در این پروسه از 20 میلیون سی دی و برای پرادزش یا جریان آن از 70 هزار دستگاه کامپیوتر یا پردازنده مرکزی استفاده شود. اما تنها حجم اطلاعاتی که دانشمندان از این پروسه بدست می آورند، مهم نیست. شتاب دهنده بزرگ، با پرتو افشانی بر پیدایش سیاه چاله ها، شرایطی را که در یک میلیاردم یک ثانیه در انفجار بزرگ یا بیگ بنگ اتفاق افتاد، بازسازی می کند. این مسئله دانشمندان را به یافتن پاسخ به پرسش های زیادی که جهان ما چگونه بوجود آمد، امیدوار ساخته و این یکی از مسائلی است که هنوز از نظر تئوری مورد بحث می باشد.
/*]]-->[ ]
+ ����� ��� �� ���� 20:48 ���� شیوا
نظریه ریسمان
به طور سنتی فضایی که ریسمانها در آن میروند بیست و شش بعدی است (البته همیشه اینطور نیست چنان که در زیر توضیح داده خواهد شد). عدد بیست و شش از روی ضوابط ریاضی و نظریهٔ گروهها (برای حفظ تقارن لورنس) به دست میآید.
این امر ممکن است در ابتدا کمی ثقیل و مشکلزا به نظر برسد چرا که به هرحال ما در اطراف خود چهار بعد (سه بعد مکانی و یک بعد زمانی) بیشتر احساس نمیکنیم پس این بعدهای اضافه کجایند؟ جوابی که معمولاً به این سوال داده میشود اینست که این بعدها برخلاف چهار بعد دیگر) کوچک و نیز فشرده (معادل انگلیسی compact) هستند. فشرده یعنی آنکه اگر در جهت آنها به اندازهٔ کافی پیشروی کنید به جای اول خود باز میگردید. کوچک بودن هم معنایش این است که برای آنکه به جای نخست بازگردید باید مسافت خیلی کمی را طی کنید.
برای نمونه یک لولهٔ بینهایت دراز را در نظر بگیرید. سطح این لوله مسلما دوبعدی است. یعنی مورچهای که روی سطح این لوله قرار دارد میتواند در دو راستای مستقل از هم حرکت کند. فرض کنید که سر مورچه در راستای طول لولهاست. مورچه میتواند یا عقب-جلو برود یا چپ-و-راست. اما اگر بهفرض این مورچه به اندازهٔ کافی (یعنی به اندازهٔ محیط لوله) در جهت چپ حرکت کند به جای اول خود باز میگردد اما قضیه در مورد عقب جلو رفتن صدق نمیکند. پس یکی از بعدهای این فضای دوبعدی (یعنی یکی از بعدهای سطح لوله) فشرده و یکی نافشرده است.
اینک فرض کنید که این مورچه روی یک توپ قرار دارد. باز هم میتواند در دو راستای مستقل از هم حرکت کند منتهی اینبار در هر جهتی روی سطح کره مستقیم حرکت کند، پس از طی مسافتی (برابر با محیط دایرهٔ عظیمهٔ کره) به جای نخست بازمیگردد. پس این بار هر دو بعد این فضای دوبعدی (یعنی سطح توپ) فشرده است.
بازگردیم به فضای دوبعدی سطح لوله. این بار فرض کنید که محیط این لوله خیلی کم باشد یا مثلاً به جای لوله یک کابل برق داشتهباشیم. برای مورچه (اگر به اندازهٔ کافی کوچک باشد)این کابل هنوز یک سطح دو بعدی است یعنی وقتی که روی سطح کابل قرار دارد میتواند در دو راستای مستقل از هم حرکت کند. اما برای ما انسانها کابل برق یک شی یک بعدی محسوب میشود چون فقط درازای آن قابل درک است.
حالتی بسیار شبیه به این در مورد این بعدهای اضافه در نظریه ریسمان رخ میدهد. به این معنی که ما به خاطر اندازهٔ بزرگ خود از درک این ابعاد اضافی عاجز هستیم اما این ابعاد برای بعضی از ذرهها با انرژی زیاد قابل دسترسی است.
انواع نظریه ریسمان
باید گفت که چندین نظریه ریسمان وجود دارد. تنها تعداد کمی از آنها میتوانند نامزدی برای توصیف طبیعت باشند. برای مثال نظریهٔ ریسمانی که در طیف ذراتش (یعنی در حالتهای مختلف نوسانیاش) ذرهای دارد که سریعتر از نور حرکت میکند نمیتواند مدل خوبی از طبیعت باشد. چون هیچ چیز نمیتواند سریعتر از سرعت نور حرکت کند. اما حتی نظریههای ریسمانی که مدل خوبی از طبیعت نیستند میتوانند به فهم فیزیکدانان از این نظریه و نظریههایی که میتوانند به فهم طبیعت کمک کنند، مدد برسانند.
به طور کلی دو گونه نظریه ریسمان وجود دارد:
ریسمان بوزونی
اَبَرریسمان
ریسمان بوزونی
نخستین نوع و سادهترین نوع نظریهٔ ریسمان است. به طور سنتی احتیاج به ۲۶ بعد برای همخوانی با ضوابط و پیشفرضهای فیزیکی (مانند تقارن لورنس) دارد. متاسفانه در طیف ذرات آن تاکیون (ذرهای که سریعتر از نور حرکت میکند) وجود دارد بنابراین نمیتواند مدلی از طبیعت باشد. همچنین از آمار بوز (در مقابل فِرْمی در مکانیک آماری) پیروی میکند بنابراین به طور طبیعی نمیتواند توصیفگر ذراتی مثل الکترون باشد.البته این نظریه در توصیف ذرات میدانی مانند گراویتونها و فوتونها موفق است.
ابرریسمان
با استفاده از فرض ابرتقارن (یعنی در مقابل هر ذره بوزی ذرهای فرمیی داریم) نوعی نظریه است که قابلیت آن را دارد که توصیفگر طبیعت باشد. تعداد ابعاد مورد نیاز در ابرریسمان غالبا ده است. در حال حاضر پنج نظریهٔ ابرریسمان وجود دارند که میتوانند توصیفگر طبیعت باشند. این پنج نظریه شامل نوع I، IIA IIB و دو نظریهٔ ابرریسمان دیگر که به هتروتیک معروفاند میشود.
د-وسته
مفهوم دیگری که وابستگی به ریسمان دارد د-وسته است. د-وستهها اشیایی هستند که دو سر ریسمانهای باز روی آنها میلغزند. این اشیا میتوانند صفر-بعدی تا تعداد ابعاد-فضایی(غیر زمانی)-بعدی باشند. به د-وستهٔ دو بعدی یعنی شکلی مثل یک صفحهکاغذ با ضخامت صفر «پوسته» یا د۲-وسته میگویند. (نام د-وسته هم به قرینهٔ پوسته انتخاب شدهاست). د۱-وسته خود به شکل ریسمان است. به همین منوال میتوانیم د۰-وسته د۳-وسته د۴-وسته و ... داشتهباشیم. حرف «د» که در ابتدای این کلمهها میآید حرف نخستین نام دریشله(ریاضیداناست) است. بنابراین د-وستهٔ هرچند بعدی که داشتهباشیم آن را به صورت «د تعداد ابعاد-وسته» مینویسیم.
در سالهای اخیر د-وستهها اهمیت فزایندهای یافتهاند و به خودی خود اهمیت دارند. یعنی اهمیت آنها دیگر فقط به خاطر این نیست که دو سر ریسمانها روی آنها میلغزد. مثلاً با چیدن د-وستهها در فضا و از این رو محدود کردن جاهایی که ریسمان میتواند آغاز یا انجام یابد میتوان نظریههای پیمانهای مختلف ایجاد کرد. همچنین میتوان کنش توصیفکنندهٔ یک د-وسته را نوشت.
تاریخچه نظریه ریسمان
نظریه ریسمان نخستین بار برای توضیح نیروی بینهستهای قوی پیشنهاد شد. لیکن معلوم شد که مدل کرومودینامیک کوانتوم (QCD) که اینکن بخشی از مدل استاندارد در توضیح این پدیده بسیار موفقتر است. طبیعتاً نظریهٔ ریسمان به نفع کرومودینایک کوانتوم وانهاده شد.
بعدها نظریهٔ ریسمان به عنوان یک تئوری نامتناقض گرانش کوانتومی از نو توسط گرین و شوارتز مطرح شد. اینبار اندازه و مقیاس ریسمانها بسیار کوچکتر از آنِ ریسمانهای توضیحدهندهٔ نیروی ضعیف در نظر گرفته شد. به این احیای مجدد نظریهٔ ریسمان اصطلاحاً انقلاب نخست ابرریسمان گفته میشود. پیشوند ابر در ابتدای کلمهٔ ریسمان به این دلیل آمدهاست که برای داشتن یک نظریهٔ ریسمان فاقد نتاقض و همچنین امکان داشتن ریسمانهای فرمیونی (که در نهایت به توضیح خواص ذرات فرمیونی خواهد پرداخت)، نیاز به معرفی یک تقارن جدید موسوم به ابرتقارن در کنش ریسمان داریم. به این موضوع پیشتر اشارهٔ گذرایی شد. به هرحال چنان که پیشتر اشاره شد تنها پنج نظریهٔ ریسمان نامتناقض داریم. و این سؤال هم مطرح بود که کدام یک از این نظریهها توصیفگر طبیعتاند.
نظریه-م (M-Theory)
در سال ۱۹۹۵ ادوارد ویتن و دیگران ثابت کردند که پنج نظریهٔ ابرریسمان موجود بیارتباط به هم نیستند و با نوعی روابط همزادی (duality) به هم مربوط میشوند. ایشان نشان دادند که این پنج نظریه درواقع پنج «نمود» (جلوه) گوناگون از یک نظریهٔ مادر و بزرگتر هستند. یعنی این نظریهٔ مادر که آن را نظریه-م میشود نام نهادند در شرایط خاص به هر یک از این پنج نظریه تقلیل مییابد (بسته به شرایط به نظریههای مختلف). عموماً از این واقعه با عنوان انقلاب دوم ابرریسمان یاد می شود.
فیزیکدانان هنوز شناخت کاملی از نظریه-م ندارند حتی بر سراینکه «م» در نام نظریه دقیقا مبین چیست اختلاف نظر وجود دارد. بعضی میگویند «م» به معنی مادر است. برخی میگویند «م» مخفف «ماتریس» است.
هرچه هست همکنون بسیاری از فیزیکدانان به دنبال کشف و درک نظریه-م هستند. احتمالاً یافتن نظریه-م از بزرگترین دستاوردهای بشر خواهد بود زیرا این نظریه قادر خواهد بود تمام دنیا را در بنیادینترین حالت توصیف کند.
باید توجه داشت که نظریهٔ ریسمان (و به تبع آن نظریه-م)، نظریهای فاقد پارامتر آزاد است. یعنی جایی برای تنظیم پارامترها به کمک آزمایش باقی نمیگذارد. به بیان روشنتر خواص تمام ذرات باید از روی معادلات ریاضی درآورده شود. بنابراین مثلاً این نظریه باید بگوید چرا الکترون وجود دارد و چرا جرم آن فلان اندازه و چرا اسپین آن یکدوم و چرا بار الکتریکی آن بهمان مقدار است.
آیا حقیقتاً نظریهٔ ریسمان علمیاست؟
بعضی از فیزیکدانان معتقدند که نظریهٔ ریسمان اصولا نظریهای علمی نیست چرا که هیچ پیشبینی ابطالپذیری نمیکند و در بهترین شرایط تنها به توضیح واقعیات موجود میپردازد.
نظریه-م و مسایل فلسفی مربوط به آن و سرنوشت ناپیدایش
در اینجا طنز کوچکی مطرح میشود: ما انسانها یا قابلیت آن را داریم که به کشف نظریه-م نایل شویم یا نه. یعنی نظریه-م اصولا یا قابل کشف/فهم هست یا نیست. در نهایت به نظر میآید که این نظریه-م است که در مورد قابل کشف/فهم بودن یا نبودن خود تصمیم گرفته است! چون بالاخره ما انسانها محصول جهانی هستیم که بر اساس قوانین نظریه-م کار میکند.
به علاوه این سوال بنیادیتر هم مطرح است که آیا اصلاً نظریه-م وجود دارد؟ چرا طبیعت باید موجودی قانونمند و در درجهٔ بعد قابل فهم باشد. اینشتین معتقد بود که غیرقابلفهمترین چیز در مورد طبیعت ایناست که طبیعت قابل فهم است. متاسفانه یا خوشبختانه از هیچکجا آیه نیامدهاست که نظریه-م به عنوان نظریهٔ همه چیز یا نظریهٔ وحدتبخش وجود دارد تا حالا ما به دنبال آن باشیم. هرچند که به نظر میآید تمام فیزیکدانان ریسمانکار به طور ضمنی معتقد/ خستو/ اند که نظریه-م وجود دارد و همچنین قابل درک برای ما انسانها است وگرنه بعید بود عمر خود صرف آن کنند. اما این فرض تماما برخاسته از خوشبینی مفرط است که خوشبختانه تاکنون خلاف آن ثابت نشدهاست.
همچنین این احتمال (هرچند بسیار اندک) وجود دارد که روزی ثابت شود نظریهٔ ریسمان اساسا نادرست است. اتفاقی شبیه این امر در مورد نظریهٔ متغیر پنهان چندین سال قبل رخ داد. ریسمانکارها معتقدند که شانس از بیخ و بن نادرست بودن نظریهٔ ریسمان بسیار بسیار اندک و حتی نزدیک صفر است. چرا که تاکنون شواهد بسیار زیادی مبنی بر صحت آن یافت شدهاست. ممکن است آزمایشهای آینده جهت تحقیقات را تغییر دهد ولی احتمال تکذیب این نظریه چنانکه که گفته شد تقریباً صفر است.
تصور جهان چهاربعدی
میدانیم که نظریه هایی مثل ابر ریسمان جهان را با ابعاد بیشتر از 3 بعد می دانند. اما یک جهان 4بعدی چگونه خواهد بود؟ منظور از بعد چهارم زمان نیست بلکه بعدی فیزیکی است که بر سه بعد ما عمود است. برای درک بهتر این بعد بهتر است بعد سوم را با بعد دوم مقایسه کنیم. با این کار ما میتوانیم رابطه این دو را به رابطه بعد سوم و چهارم تعمیم دهیم. خوب ما میدانیم که یک کاغذ دو بعد دارد (از ضخامت صرف نظر کنید) {طول و عرض} ما می توانیم این دو خط را در کاغذ بر هم عمود رسم کنیم اما آیا میتوانید خط سومی هم روی کاغذ عمود بر ان دو رسم کنید؟ نه برای رسم این خط ما به بعد سوم نیاز داریم. در مورد بعد چهارم هم همینطور است: بعدی که میتوان از ان خطی بر مکعب عمود کرد. به بعد دوم بر میگردیم. بیایید حیاتی را در بعد دوم در نظر بگیریم، در این جهان دو بعدی موجوداتی زندگی می کنند: مربع ها مثلثها چند ضلعی ها و دایره. حالا سراغ مربع میرویم. این موجود اطرافیان و اجسام را به صورت خط می بیند دقت کنید خود ما هم اطراف خود را دو بعدی می بینیم (مضحک به نظر میرسد!) ولی خیلی ساده دوری و نزدیکی را درک می کنیم. این موجود هم مثل ما است ولی یک بعد کمتر میبیند! حالا خود را فرض کنید که دارید به آن مربع نگاه میکنید. چه می بینید؟ شما میتوانید هم خود مربع و هم پشت و هم داخل بدن مربع را یک زمان ببینید! این برای مربع غیر قابل درک است که کسی بتواند داخل بدن او را ببیند. همان طور که ما نمی توانیم درک کنیم که یک موجود چهار بعدی می تواند داخل بدن ما را ببیند! ما می توانیم یک بطری دو بعدی آب را بدون باز کردن در آن بخوریم!. یا یک گاو صندوق دو بعدی را خالی کنیم ! حالا فرض کنید ما یک کره را داخل دنیای آقای مربع بیاندازیم. او چه خواهد دید؟ او اول یک نقطه می بیند که از هیچ به وجود آمده و هر لحظه به قطر آن افزوده و سپس کم و ناپدید می شود! پس اگر یک کره چهار بعدی در جهان ما بیفتد ما یک نقطه می بینیم که به یک کره تبدیل میشود و سپس هر لحظه بزرگتر می شود. سپس کوچک و ناپدید می شود.
تئوری ریسمان به ما می گوید که هر آنچه که وجود دارد از رشته هایی یک بعدی که ریسمان نامیده می شود ساخته می شوند . این ریسمان ها قادر اند تا در فرکانس های متفاوت به نوسان به بپردازند. هر فرکانس خاص موجب به وجود آمدن یک ذره ی خاص می شود . مقیاس و جرم ذره به نوع نوسان بستگی دارد .
نظریه ریسمان چیست؟
تئوری ريسمان در واقع به ما می گويد كه هر آنچه كه وجود دارد از رشته هايی يك بعدی كه ريسمان ناميده می شود ساخته مي شوند . اين ريسمان ها قادر اند تا در فركانس های متفاوت به نوسان به بپردازند . هر فركانس خاص موجب به وجود آمدن يك ذره ی خاص می شود . مقياس و جرم ذره به نوع نوسان بستگی دارد . همچنين تئوری ريسمان به ما می گويد كه هيچ تفاوت اندازه گيری را نمي توان بين ريسمان هايي كه به دور ابعاد كوچكتر پيچيده اند با ريسمان هايي كه در ابعاد بزرگتر حركت مي كنند يافت . جالب است كه اين ذرات دقيقا با نوسان است كه طيف ريسمان ناميده می شود .
تئوری ريسمان در ابتدا براي شرح بوزون ها ( حاملان نيرو ) به ويژه هادرون ها كه ذراتی سنگين در حمل نيروی قوی هسته ای هستند ارائه شده بود . از جهتي اين تئوری به راحتی می توانست تئوري ميدان های كوانتومی كه در رابطه با به وجود آمدن ذرات و واكنش هاي بين آنها را شرح دهد دانشمندان بر آن شدند تا به وسيله ی اين تئوری تئوری گرانش كوانتومی را تعريف كنند . به همين دليل آن را يك گزينه براي نظريه ی همه چيز دانستند . براي اين كه اين تئوری كامل شود می بايست فرميون ها نيز به آن وارد می شدند با ورود اين ها تئوری با نام ابر ريسمان به وجود آمد.
يكي از مؤلفه های مهم و چشم گير تئوری ريسمان ابعاد اضافي آن است كه تعداد آنها برابر 10 و 11 و 26 تاست . زيرا اين تئوری برای شرح موضوعات نياز به اين ابعاد دارد.
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 12:45 ���� شیوا
فرا زميني ها زمين را چگونه مي بينند ؟
اخترشناسان موفق شدند جو زمین را آنگونه که از فضای دور دیده میشود، بررسی کنند. برای این کار، آنان از ماه بهعنوان آینهای بزرگ استفاده کردند و سطح ماه را بههنگام ماهگرفتگی بررسی کردند. نور خورشیدی که از ماه بازتاب میشود، آثاری از جو زمین به همراه دارد که میتواند به اخترشناسان برای تعیین سیارههای فراخورشیدی که پناهگاه حیات هستند، کمک کند.
اخترشناسان مؤسسه اخترفیزیک جزایر قناری در اسپانیا، این رصدها را از ماهگرفتگی کلی در 26 مرداد 1387انجام دادند. حتی زمانی که ماه در گرفتگی کامل است و سایه زمین کاملاً سطحش را دربرگرفته، بازهم میتوان ماه را دید، آنهم در نور قرمز. عبور نور خورشید از جو لبه زمین و شکست نور سبب میشود، رنگ قرمز طیف ماه به سطح ماه برسد و ماه سرخرنگ دیده شود. اخترشناسان با استفاده از تلسکوپهای زمینی، دستهای از این پرتوهای نور را پس از بازتاب از ماه و جذب پرتوی طیف گسیلی نوری که از هاله جو زمین عبور کرده شناسایی کردند.
به سبب اینکه گازهای جو زمین، طول موجهای خاصی از نور را جذب میکند، اخترشناسان قادرند، نشانههای زیستی کلیدی در طیف را جدا کنند؛ گازهایی همچون متان و اکسیژن که با زندگی در زمین آمیختهاند، از جمله آنانند. اما آنها از پیدا کردن نشانههایی که گمان میکردند در پرتوهای نور، ضعیف دیده شود، بسیار شگفت زده شدند؛ شواهدی از یونسپهر محافظ که فوتونهای پرانرژی خورشید را جذب میکنند و همچنین شواهدی از نیتروژن که قسمت عمدهای از جو را به خود اختصاص میدهد ولی به سختی آشکار میشود.
انریک پاله، یکی از اخترشناسان مؤسسه اخترفیزیک قناری و سرپرست این مطالعات که به تازگی در نیچر مقالهاش به چاپ رسید، گفت: «ما این شواهد را در حالی یافتیم که بسیار قویتر از مدلهای پیشبینی شده بود و این خیلی راحتتر از شناسایی سیارهای فراخورشیدی است.»
گسیل خالص
اخترشناسان معتقدند که سیارهای فراخورشیدی در ابعاد و جرم مشابه زمین میتواند در
سالهای اخیر یافت شود. اما گام بعدی در فرآیند کشف این است که با تشخیص دارا بودن
جو این سیارهها متوجه شویم آیا از همه لحاظ سیاره فراخورشیدی مشابه زمین است یا
نه. برای تشخیص جو نیاز به تفکیک نور ستاره مادر از نور سیاره است. پاله میگوید
این تشخیص در بهترین حالت میتواند با جذب طیف گسیلی سیاره به جای تلاش در جذب نور
ستاره بازتاب شده از جو سیاره صورت گیرد.
این مطالعات پیشنهاد میکند، تلسکوپ فضایی 9/4 میلیارد دلاری جیمز وب مجهز به طیفنگار گسیلی که قرار است سال 1393/2014 به فضا ارسال شود، عملکرد بهتری نسبت به باقی جانشینانش خواهد داشت. این تلسکوپ پرهزینه، نیاز دارد که نور رسیده از ستاره مادر را به منظور تشخیص نور بازتاب شده از سیاره مسدود کند.
در حدود یک ششم از بیش از 350 سیاره فراخورشیدی کشف شده، زمانی کشف شدهاند که با ستارههای مادرشان، گرفتگی داشتند. این سیارهها به هنگام گردش به دور ستاره و به خاطر هم راستا بودن جهت گردششان به دور ستاره مادر با خط دید ما، سبب کاسته شدن نور ستاره مادر و ایجاد افت نوری در میزان نور رسیده از ستاره مادر میشوند. اینگونه تشخیص سیارههای فراخورشیدی گذرکننده از راستای نور ستاره، هم برای تمیز دادن ابعاد سیاره و هم برای رصد طیفهای گسیلی جذب شده جو سیاره میتواند مفید واقع شود. جستوجوی سیارههای فراخورشیدی گذرا، همچون کاری بود که پاله و همکارانش در رصد نور بازتاب شده خورشید که از جو زمین عبور کرده بود و از ماه بازتاب شده بود است.
نور بازتابیده
راههای آسانتری نیز برای دریافت طیف جذبی زمین وجود دارد، برای مثال با کمک تلسکوپی
که به غروب خورشید مینگرد، به سبب اینکه نور از میزان جو بیشتری به نسبت باقی
زمانها میگذرد، میتوان طیف گسیلی زمین را دریافت. همچنین استفاده از ماهوارههای
ارتفاع پایین اقلیمشناسی میتواند در تشخیص طیف گسیلی کمک کند اما این طیفها
بسیار متمرکزتر و دقیقتر از تصویر بزرگ و محوی است که اخترشناسان برای مقایسه یا
نقاط سیارهای بسیار دوردست نیاز دارند. استفاده از ماه برای نگریستن به زمین،
همان روش یافت سیارههای فراخورشیدی را بازتولید میکند و به خوبی میانگینی کلی از
اثر سراسر جو به دست میدهد.
حتی با وجود تلسکوپ فضایی جیمز وب، پیدا کردن سیارات فراخورشیدی زمین مانند، بسیار سخت است. پاله میگوید که ستاره مادر این چنین سیارههایی باید حداکثر در فاصله 30 سال نوری از ما باشد و همچنین این ستاره باید ستارهای از نوع کوتوله سفید باشد. گذر ستارههای کوتوله، سیگنالهای بزرگتری را فراهم میکند، چرا که سیاره به نسبت سطح بیشتری از سطح سیاره را میپوشاند. فاصله سیارهای از ستاره کوتوله سرد برای اینکه در کمربند حیات قرار گیرد، همچنین بسیار کم باید باشد، بنابراین دوره گردش آن کوتاه خواهد شد و در نتیجه اخترشناسان دادههای متوالی بیشتری برای مطالعه خواهند داشت.
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 19:12 ���� شیوا
به نام خداوندی که آسمان ها را افرید تا او را بشناسیم.
امیدوارم که ستاره های چشماتون یه چشمکی هم به شباهنگ ما زده
باشه.چرخشم کنده میدونم اما شما به بزرگی مدارتون ببخشید.
اگه قابل بدونید مدیریت شباهنگ در خدمت شماست. می تونید هر گونه
انتقاد یا پیشنهادی رو جهت ارتقاء کیفیت شباهنگ با من در میون
بگذارید.خوشحال می شم از نظرات هوشمندانتون استفاده کنم.
مدیریت شباهنگ
[ بدون شرح(دست خط مدیر) ]
+ ����� ��� �� ���� 23:54 ���� شیوا
شباهنگ فریاد می زنه داد می زنه اما...
راستی اگه سوال نجومی داشتی شباهنگ همه جوره در خدمت شماست
با شمام آره تو آقا پسر وشما دختر خانوم
راستی اگه وقت داشتی یه نظر کوچولو اما شباهنگی بده...
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 18:17 ���� شیوا
ستاره های دنباله دار
دنباله دارها دارای یک یا دو دم نیز هستند. اغلب دنباله دارها آنقدر کوچک یا کم نورند که از زمین، بدون تلسکوپ دیده نمی شوند. با اینحال برخی از آنها تا هفته ها در آسمان با چشم غیر مسلح دیده می شوند. ما دنباله دارها را به دلیل گاز و غبار موجود در گیسو و همینطور بازتاب نور در قسمت دم آنها می بینیم. همچنین گازهای دنباله دارها انرژی را که از خورشید جذب کرده اند، پخش می کنند و این باعث درخشش آنها می گردد. ستاره شناسان دنباله دارها را بر حسب زمانیکه برای یکبار گردش به دور خورشید در مدار خود صرف می کنند، طبقه بندی می نمایند. دنباله دارهای دوره کوتاه کمتر از 200 سال زمان برای گردش در مدارشان نیاز دارند و دنباله دارهای دوره بلند بیش از 200 سال زمان برای یکبار گردش خود به دور خورشید صرف می کنند.
ستاره شناسان در مورد دنباله دارها بر این باورند که آنها باقیمانده مجموعه ای از گاز، یخ، سنگ و غبارند که حدود 6/4 بیلیون سال پیش در منطقه بیرون سیارات شکل گرفتند. بعضی از دانشمندان معتقدند که تعدادی دنباله دار، آب و مولکولهای کربنی لازم برای تشکیل حیات در زمین را به این سیاره آورده اند. قسمتهای مختلف یک دنباله دار هسته دنباله دارها یک توپ از یخ و ذرات غبار سنگی است که شبیه به یک گلوله برفی کثیف می باشد. یخ هسته دنباله دار عمدتا از آب منجمد تشکیل شده است اما ممکن است مواد منجمد دیگری نظیر آمونیا، دی اکسید کربن، مونوکسید کربن و متان نیز در آن وجود داشته باشد. دانشمندان تصور می کنند که هسته برخی از دنباله دارها ترد و شکننده است، چراکه آنها شماری دنباله دار پیدا کرده اند که بدون هیچ دلیل واضحی خرد شده اند. با نزدیک شدن دنباله دار به قسمتهای داخلی منظومه شمسی، گرمای خورشید منجر به تبخیر قسمتی از یخ موجود در سطح هسته دنباله دار شده و ذرات غبار و گاز با فشار از دنباله دار به فضا خارج می گردند و به این شکل قسمت گیسو را شکل می دهند. پرتوهای خورشید، ذرات غبار را از قسمت گیسو به بیرون هل می دهند. این ذرات سبب تشکیل دم غباری دنباله دار می شود. به طور همزمان، بادهای خورشیدی – که جریانی با سرعت بسیار زیاد از ذرات باردار الکتریکی می باشد – بخشی از گازهای دنباله دار را به یون (ذرات بار دار) تبدیل می کند. این یونها نیز به بیرون از گیسو جریان پیدا کرده و دم یونی را شکل می دهند. از آنجائیکه دمهای دنباله دارها توسط پرتوها و بادهای خورشیدی جارو زده می شوند، همیشه در جهت مخالف خورشید قرار می گیرند. اینگونه تصور می شود که قطر هسته بیشتر دنباله دارها حدود 16 کیلومتر یا کمتر است. قطر برخی از گیسوها می تواند به 6/1 میلیون کیلومتر برسد. برخی از دمها نیز در مسافتی معادل 160 میلیون کیلومتر گسترده می شوند. زندگی یک دنباله دار دانشمندان فکر می کنند، دنباله دارهای دوره کوتاه از کمربند کویپر که در آنسوی مدار سیاره پلوتو قرار دارد، می آیند. کشش گرانشی سیارات خارجی منظومه شمسی می تواند بر این اجرام تاثیر گذاشته و آنها را به درون منظومه شمسی بکشاند. دنباله دارهای دوره بلند از ابر اورت می آیند. مجموعه ای از اجرام در فاصله ای هزار برابر فاصله پلوتو از خورشید که مانند کره ای منظومه شمسی را در بر گرفته است. فعل و انفعالات گرانشی ستارگان در حال گذر، باعث می شود که این اجرام یخی به درون منظومه شمسی راه یابند. هر بار که یک دنباله دار وارد منظومه شمسی می شود، قسمتی از یخ و غبار خود را از دست می دهد. گاهی قسمتی از دنباله آنها پس از ورود به جو زمین به شکل شهاب سنگ درآمده و در اتمسفر زمین می سوزد. در نهایت بعضی از دنباله دارها همه یخ خود را از دست می دهند. آنها از هم می پاشند و تبدیل به ابری از غبار می شوند و یا به صورت اجرام غیر فعالی نظیر سنگهای آسمانی در می آیند. مدارهای بلند بیضی شکل دنباله دارها می توانند از مدارهای تقریبا دایره ای سیارات عبور کنند. در نتیجه، گاهی دنباله دارها با سیارات و اقمار آنها برخورد میکنند. بسیاری از چاله های برخوردی در منظومه شمسی به دلیل برخورد همین دنباله دارها ایجاد شده اند. مطالعه دنباله دارها بسیاری از نکاتی که دانشمندان امروزه درباره دنباله دارها می دانند، از مطالعه گسترده دنباله دار هالی (Halley) که در سال 1986 از نزدیکی زمین گذر کرد، به دست آمده است. پنج فضاپیما در نزدیکی هالی قرار گرفتند و اطلاعاتی را در مورد شکل ظاهر و ترکیبات شیمیایی آن جمع آوری کردند. چندین کاوشگر نیز به قدری به آن نزدیک شدند که بتوانند هسته آن که به طور معمول با گیسو پوشانده شده بود را مورد بررسی قرار دهند. از اطلاعات به دست آمده مشخص شد که هسته هالی سیب زمینی شکل و حدود 15 کیلومتر طول دارد. این هسته به طور مساوی متشکل از یخ و غبار بود. حدود 80 درصد از بخش یخی آن آب منجمد و 15 درصد از آن مونوکسید کربن منجمد بود. 5 درصد باقیمانده نیز شامل دی اکسید کربن منجمد، متان و آمونیا می شد. دانشمندان معتقدند که دیگر دنباله دارها از نظر شیمیایی شبیه به هالی می باشند. دانشمندان به طور غیر منتظره ای متوجه شدند که رنگ هسته دنباله دار هالی، سیاه و کاملا تیره است. آنها فهمیدند که هسته یخی این دنباله دار و یا شاید اغلب دنباله دارها، با پوسته سیاهی از غبار و سنگ پوشیده شده است. این دنباله دارها تنها زمانی گازهای درون خود را با فشار خارج می کنند که سوراخهای موجود در این پوسته سیاه به سمت خورشید قرار گیرد. دنباله دار دیگری که توسط دوربینهای فضاپیما مشاهده شده، دنباله دار برلی (Borrelly) است. فضاپیمای "اعماق فضای 1" در سال 2001، هسته برلی را که تقریبا نصف هسته هالی است مشاهده کرد. هسته این دنباله دار نیز به شکل سیب زمینی است و دارای پوسته ای سیاه می باشد. مانند هالی، این دنباله دار نیز تنها زمانی گازهای درون خود را بیرون می ریزد که سوراخهای پوسته آن رو به خورشید قرار گرفته باشند. در سال 1994، ستاره شناسان دنباله داری به نام شومیکر-لوی 9 (Shoemaker-Levy 9) که تکه تکه شده بود و با سیاره مشتری برخورد نمود را مشاهده کردند. یکی از فعالترین دنباله دارهای 400 سال اخیر، هال – باپ (Hale-Bopp) نام دارد که در سال 1997، از فاصله 197 میلیون کیلومتری زمین گذر کرد. البته این برای یک دنباله دار فاصله کمی نیست اما به دلیل هسته غیر عادی و بسیار درخشان، این دنباله دار با چشم غیر مسلح نیز قابل رصد بود. تخمین زده شده است که قطر هسته آن بین 40 تا 50 کیلومتر بوده است. در سال 2004، فضاپیمای آمریکایی غبار ستاره (Stardust) به نزدیک هسته دنباله دار وایلد2 (Wild 2) رفت و اطلاعاتی را از گیسوی این دنباله دار جمع آوری نمود. همچنین در همان سال، آژانس فضایی اروپا فضاپیمای رزتا (Rosetta) را که قرار است در سال 2014 به مدار دنباله دار چاریومف- گراسیمنکو (Churyumov-Gerasimenko) برسد، ارسال کرد. رزتا یک کاوشگر کوچک با خود حمل می کند که برای فرود در هسته این دنباله دار طراحی شده است.
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 17:29 ���� شیوا
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 19:37 ���� شیوا
اخترشناسان آماتورانجام دادن برخي كارها يا شغلها حتما نياز به تحصيل در همان زمينه تا سطوح بالا را دارد. به طور مثال جراحي قلب كاري نيست كه بتوان تجربي و با تمرين فراوان آموخت! اما در برخي ديگر از امور بسيار پيشرفته و مهم مي توان بدون تحصيل در آن رشته، به شکل تجربي و با تمرين زياد مهارت كسب كرد و به نتايج ارزشمندی رسيد. شايد بهترين مثال در اين مورد، ستاره شناسی باشد . در واقع دو نوع ستاره شناس وجود دارد، يكي آنكه در اين رشته تحصيل مي كند و مثلا مدرك دكتراي اختر فيزيك يا كيهانشناسي مي گيرد، و ديگری كسي كه از روي عشق و علاقه ، كتابهاي نجومي ساده را مي خواند و با برنامه ريزي دقيق و به كارگيري روشهاي اصولی به تحقيق در اين زمينه مي پردازد تا هم از آنچه انجام مي دهد لذت ببرد و هم نتايج سودمند كارهايش را به ديگران عرضه كند.اخترشناسان نوع نخست را حرفه اي مي نامند زيرا حرفه يا شغل آنها اين است كه به كارهاي نجومي بپردازند، اخترشناسان نوع دوم را آماتور مي نامند كه به معناي علاقه مند است .
اما تفاوت كار اخترشناسان حرفه أي و آماتور در چيست؟ و كداميك سهم بيشتري در پيشرفت علم نجوم دارند؟ كارهايي كه اخترشناسان حرفه اي انجام مي دهند معمولا عبارت است از : تدريس اخترشناسي ، تحليل داده هاي به دست آمده از رصدها ، نظريه پردازي و ارائه نمونه ها و روش هاي جديد و …آنها معمولا فرصت كافي براي كاوش دقيق تمام آسمان را ندارند و تلسكوپهاي بسيار بزرگ را هم نمي توان براي كارهايي مثل يافتن دنباله دارها و نواخترهاي جدید مشغول كرد. پس در اين ميان بسياري از كارها را بايد به آماتورهاي نجوم سپرد. برخي گمان مي كنند كه كلمه آماتور نشان دهنده كم تجربگي و مبتدي بودن شخص است، اما اين برداشت كاملا اشتباه است. آماتورهايي هستند كه دهها سال تجربه رصد و كشف اجرام جدید را دارند و هيچ اخترشناس حرفه اي به انداه آنها با آسمان آشنا نيست.
در طول تاريخ شايد سهم آماتورهاي نجوم در كشف اجرام تازه در آسمان بسيار بيشتر از اخترشناسان حرفه أي بوده است. بد نيست به عنوان مثال، يكي از اخترشناسان آماتور با تجربه را به شما معرفي كنم: ژان لويي پون فرانسوي، باربر رصدخانه مارسي بود. هر شب پس از كارهاي طاقت فرساي صبح، به رصد آسمان مشغول مي شد و مهارت زيادي در شناخت اجرام آسماني و شيوه هاي رصد كسب كرد، به طوري كه در 39 سالگي موفق به كشف يك دنباله دار شد. يافتن دنباله دارها ادامه يافت و به سي عدد رسيد. همين كشفها و كسب مهارتها، به تدريج سمت منجم سلطنتي فرانسه را برايش به ارمغان آورد.
براي شروع كار چه بايد كرد ؟
اگر به آسمان شب و راز و رمزهاي نهفته در آن علاقه داريد و تصميم گرفته ايد در راه شناخت و كاوش دقيق آن قدم برداريد، بهتر است نخست اطلاعات خود را در اين زمينه افزايش دهيد. براي شروع كار، چند كتاب مفيد را به شما معرفي مي كنيم . با مطالعه آنها اطلاعات پايه را در اين علم به دست خواهيد آورد :
نجوم دینامیکی : نوشته رابرت تی. دیکسون، ترجمه احمد خواجه نصیر طوسی از انتشارات مرکز نشر دانشگاهی. برخلاف نام و ظاهر ترسناک، کتابی بسیار مفید و پایه ای برای یاد گیری نجوم است.
نجوم و اختر فیزیک مقدماتی : نوشته زیلیک و اسمیت، ترجمه دکتر جمشید قنبری و دکتر تقی عدالتی از انتشارات آستان قدس رضوی. مجموعه ای دو جلدی و بسیار مفید برای یادگیری اختر فیزیک پایه.
صورتهای فلکی : نوشته دکتر گری ملکر، دکتر مارک چارترند و ویل تریون، ترجمه مهندس احمد دالکی از انتشارات گیتاشناسی. کتابی با قطع جیبی و بسیار مفید برای آشنایی با اصول گشت و گذار در آسمان و صورتهای فلکی.
همچنین کتابهای بسیار دیگری که تعدادی از آنها بسیار کمیابند، از جمله، ستاره شناسی؛ اصول و عمل، نجوم به زبان ساده، نجوم کروی، ستاره شناسی دریایی و ....
با مطالعه اين كتابها ، اطلاعات پايه را براي انجام كارهاي نجومي به دست خواهيد آورد ، اما هيچ گاه از مطالعه دست برنداريد . هر گاه كتابهاي جديدي در اين زمينه ديديد، بخوانيد و اگر تناقضي بين كتابها مشاهده كرديد به ساير كتابها رجوع كنيد و يا از فردي آگاه يا مرجعي مطمئن بپرسيد تا نكته نادرستي در ذهنتان باقي نماند. اكنون هنگام آن است كه به سراغ كارهاي عملي برويم . شايد مهمترين بخش ازكارهاي عملي آماتورهاي نجوم ، رصد دقيق آسمان باشد ، كه منشا هر گونه فعاليت نجومي است .
رصد چيست و چه چيزهايي را بايد رصد كرد ؟
رصد كردن يعني مشاهده دقيق با هدفي ازپيش تعيين شده ، رصد آسمان شب، كاري است لذت بخش كه اگ چند شب به آن بپردازيد ، به لذت آن پي خواهيد برد . يكي از ساده ترين موضوعهاي رصدي، تشخيص صورتهاي فلكي است كه گام نخست در رصد آسمان محسوب مي شود. مقاله كليد آسماني شما را با صورتهاي فلكي آشنا مي كند. دانستن اسمها و شكل صورتهاي فلكي براي رصد هر جرمي در آسمان ضروري است. چون هر صورت فلكي از تعدادي ستاره تشكيل شده است، ناگزيريم نام ستاره ها را هم بدانيم. البته به خاطر سپردن نام( و يا شماره )تمام ستاره ها كاري ناممكن است اما بدون شك شناختن درخشانترين و مهمترين ستاره ها كار دشواري نيست و براي رصد كنندگان لازم است.
آنچه ستاره ها را از همديگر متمايز مي كند ـ درخشندگي و رنگ آنهاست. پس بايد علاوه بر نام، اين ويژگيهاي ستاره ها را هم بدانيد و البته دانستن كمي تاريخچه بر لذت دانستن خواهد افزود. با چشم غير مسلح، در هوايي صاف و تاريك مي توان ستاره هايي تا قدر ششم را مشاهده كرد. درخشانترين ستاره هاي فصل تابستان عبارتند از : سماك رامح، نسر واقع، نسر طاير، قلب العقرب و سماك اعزل. پس از درخشانترين ستاره ها، نوبت به ستاره هاي خاص ديگري مي رسد كه بايد با آنها آشنا شويد، از جمله : ستاره هاي متغير و ستاره هاي دوتايي. متغيرها گونه هايي خاص از ستاره ها هستند كه درخشندگي آنها به طور منظم يا نامنظم تغيير مي كند. برخي از متغيرها را دربيشترين درخشندگي مي توان حتي با چشم غير مسلح مشاهده كرد .
همه ستاره ها در آسمات تنها نيستند. نيمي از ستاره ها ( و شايد اغلبشان ) در مجموعه هاي دوتايي و چندتايي جاي گرفته اند. بسياري از ستاره هاي دوتايي را نمي توان به صورت دو ستاره تفكيك كرد و آنها را فقط به صورت يك ستاره مي بينيم. گاهي اوقات هم دو ستاره به طور اتفاقي در كنار يكديگر ديده مي شوند و عملا هيچ ارتباطي با هم ندارند. درواقعي ممكن است دهها يا صدها سال نوري از هم فاصله داشته باشند، اما از ديدگاه ما، در يك راستا قرار گرفته باشند ودر آسمان بسيار نزديك به هم ديده شوند .
بجز ستاره ها، اجرام ديگري هم در آسمان وجود دارد، از مجله : سياره (Planet) ، كهكشان (Galax) ، سحابي (Nebula) و خوشه هاي ستاره أي(Star Cluster). تشخيص سياره ها از ستاره ها شايد دشوار به نظر برسد، زيرا سياره ها با چشم غير مسلح همانند ستاره به نظر مي رسند. اما اگر دقت كنيم، مي توانيم تفاوتهايي بين ستاره و سياره پيدا كنيم. نخست اينكه ستاره ها نسبت به یکدیگر حركت ندارند و اگر يك دسته ستاره را در نظر بيريد و گردششان را در آسمان دنبال كنيد ، خواهيد ديد كه همه با هم حركت مي كنند و تركيبشان در ساعتها و روزهاي مختلف سال ثابت مي ماند. اگر غير از اين بود، شكل ظاهري صورتهاي فلكي روز به روز تغيير مي كرد( البته اين تغيير شكل صورت مي گيرد، ولي در طول هزاران سال ).
اما سياره ها اين نظم را رعايت نمي كنند و در ميان صورتهاي فلكي جابجا مي شوند. به همين دليل است كه در نقشه هاي آسمان هيچگاه اثري از سياره ها نيست. پس هر وقت در آسمان در ميان صورتهاي فلكي ستاره ناآشنايي را ديديد كه در نقشه ها وجود ندارد، مطمئن باشيد كه سياره أي را ديده ايد. در ضمن، سياره ها بر خلاف ستاره ها چشمك نمي زنند و نورشان ثابت است(به غیر از شرایطی خاص).
اجرام ديگري كه براي رصد مناسب اند، به اجرام غير ستاره أي معروف اند. يك نوع از اين اجرام، كهكشانهاهستند. كه مجموعه اي است از دهها يا صدها هزار ستاره و مقدار زيادي گاز و غبار. كهكشان ها به دليل فاصله بسيار زيادي كه از ما دارند، بسيار كم نور ديده مي شوند. فقط يكي - دو كهكشان را مي توان با چشم غير مسلح در شبهاي كاملا صاف و تاريك مشاهده كرد. در صورت فلكي امرا المسلسله ( زن به زنجير بسته ) كه از صورتهاي فلكي پاييزي است، يكي از درخشانترين و بزرگترين كهكشانهاي نزديك به ما است كه با نام همين صورت فلكي شناخته مي شود . كهكشان امراه المسلسله كه با چشم غير مسلح مي توان در خارج از شهر كه دور از آلودگي هوا و نور است ، به صورت لكه اي مه آلود مشاهده نمود.
يكي ديگر از اجرام غير ستاره اي ، سحابي است كه نامش از واژه اي عربي به معناي ابر گرفته شده است. سحابيها توده هاي بزرگ گازي هستند كه يا بازمانده ستاره هاي مرده اند و يا محل تولد ستاره هاي تازه اند.
سحابيها در آسمان به صورت ابر ديده مي شوند. يكي از درخشانترين سحابيهاي آسمان تابستان، در صورت فلكي قوس جا دارد و نامش سحابي مرداب است. در زمستان هم نمونه زيبايي از سحابيها را مي توان در صورت فلكي جبار مشاهده كرد.
خوشه هاي ستاره اي بر دو نوع اند : باز و كروي. خوشه هاي باز مجموعه هايي از دهها يا صدها ستاره اند. گاهي اوقات ستاره ها آن قدر به هم نزديكند كه نمي توان آنها را به صورت جداگانه ديد. بهترين نمونه از خوشه هاي باز، خوشه مشهور پروين است كه در آن 6 تا 7 ستاره را مي توان با چشم غير مسلح تشخيص داد. در صورت فلكي عقرب هم دو خوشه باز وجود دارد كه مي توان آنها را در تابستان مشاهده كرد و اگر هوا خوب باشد حتي باچشم غير مسلح ديده مي شوند. خوشه هاي كروي معمولا ستاره هاي بيشتري دارند، اما متراكم ترند. آنها از پيرترين اجرام كهكشان محسوب مي شوند. خوشه هاي كروي در آسمان به صورت كره اي كوچك و مه آلود ديده مي شوند. فصل تابستان بهترين موقعيت براي ديدن اين گونه اجرام است زيرا چند تا از درخشانترين خوشه هاي كروي در آسمان تابستان ديده مي شوند . در صورتهاي فلكي قوس، جاثي، عقرب و تازيها خوشه هاي كروي درخشاني وجود دارد.
آنچه تاكنون گفتيم، اجرامي بودند كه هميشه در آسمان وجود دارند که در ساعت و تاريخ مناسب مي توان آنها را ديد.اما اجرامي هم وجود دارند كه در مدت كوتاهي به طور موقت ميهمان آسمان شبهاي ما مي شوند و بدون شك نبايد فرصت را براي ديدنشان از دست داد.
يك دسته از اينگونه اجرام، دنباله دارها هستند كه گاهي آنها را به اشتباه ستاره دنباله دار مي نامند در صورتي آنها ستاره نيستند و درون منظومه شمسي جاي دارند. برخي از دنباله دارها تناوبي هستند، يعني با فاصله هاي زماني مشخصي پديدار مي شوند، مانند دنباله دار مشهور هالي. اين مدت زمان تناوب ممكن است از دو-سه سال تا هزاران سال متغير باشد.
برخي از دنباله دارها به طور اتفاقي در آسمان ظاهر مي شوند و پديارشدنشان قابل پيش بيني نيست و ممكن است ديگر هيچ گاه باز نگردند. دنباله دارهاي بسيار درخشان حتي با چشم غير مسلح هم ديده مي شوند. ظاهرشان مانند گلوله أي نوراني است كه دمي جارو مانند و منحني در پشتشان قرار گرفته است. اين اجرام هنگامي كه در فاصله بسيار زياد از خورشيد قرار دارند به شكل کره ای یخی هستند و دنباله ندارند. با نزدیک شدن به خورشيد، يخهاي سطحي شان بخار مي شوند و همچون دنباله اي در پشتشان مي درخشد.
شهابها هم جزو اجرام گذري آسمانند. هنگامي كه ذرات ريز موجود در فضا( به اندازه دانه هاي شن )با جو زمين برخورد مي كنند، به دليل سرعت زياد، اصطكاك توليد مي شود و ذرات در جو مي سوزند. از سوختن ذرات ردي نوراني در آسمان ديده مي شود كه به آن شهاب مي گويند. زمان پديدار شدن شهابهاي پراكنده قابل پيش بيني نيست، اما زمانهاي خاصي وجود دارد كه در مدت كوتاهي تعداد زيادي شهاب در آسمان ديده مي شوند. اين پديده را بارش شهابي مي نامند. هنگامي كه دنباله داري مدار زمين را قطع مي كند، ذرات بازمانده از آن، همچنان در مدار دنباله دار باقي مي ماند. با عبور زمين از آن نقطه، تعداد زيادي ذره در مدت كوتاهي با جو زمين برخورد مي كنند و آنچه ما در آسمان مي بينيم، نمايش بارش شهابي است كه ممكن است در يك ساعت تا صد شهاب در آسمان ديده شود. زمان وقوع بارشهاي شهابي بر خلاف شهابهاي پراكنده قابل پيش بيني است و هر سال در زمان معيني كه اوج بارش نام دارد تكرار مي شود.
تمام اجرامي را كه تاكنون نام برديم( بجز كهكشانها ) متعلق به مجموعه أي عظيم به نام راه كاهكشان( راه شیری ) بودند. اين نام كهكشان ماست كه برخي عنوان راه شيري را بر گرفته از اسطوره هاي غربي براي آن برگزيده اند. در اسطوره هاي ايران باستان، اينگونه تصور مي شد كه با كشيدناري حامل كاه از يك سو به سوي ديگر آسمان، مقداري از اين كاه بر گنبد آسمان ریخته واين همان نور ابر مانندي است كه در شبهاي تابستان در پهناي آسمان مي بينيم. بدين علت نام آن را راه كاه كهشان گذاشتند كه كوتاه شده اش همان كهكشان است . كهكشان ما شكلي مارپيچي دارد و از پهلو همانند عدس ديده مي شود : باريك و برآمدگي مركزي . ما چون در داخل كهكشان جا داريم، نمي توانيم آن را به طور كامل ببينم، اما بخشي از آن شبها به صورت نواري مه آلوده ديده مي شود كه بيشترين تراكمش در صورتهاي فلكي قوس و دجاجه است.
چه دوربيني براي شروع كار لازم است ؟
بر خلاف تصور، داشتن تلسكوپ در آغاز كار نه تنها ضروري نيست، بلكه مضر هم هست. كار كردن با تلسكوپ دشوار است زيرا ناحيه بسيار كوچكي از آسمان را نشان مي دهد و تشخيص آنچه مي بينيم ساده نيست. ضمن اينكه تلسكوپها بسيار گران اند و معمولا آماتورهاي نجوم در آغاز كار توان خرد تلسكوپ را ندارند. بنابراين تا وقتي كه آسمان را بخوبي نشناخته ايد و جزييات صورتهاي فلكي را به خوبي نمي دانيد ، به فكر استفاده از تلسكوپ نيفتيد.
در آغاز كار بهتر است از دوربينهاي دو چشمي يا تك چشمي استفاده كنيد، اين گونه دوربينها چند حسن دارند، از جمله اينكه بسيار ارزانترند و ميدان ديد وسيعي دارند، يعني بخش بزرگتري از آسمان را نشان مي دهندو در نتيجه يافتن اجرام با آنها بسيار ساده تر است. البته اين در صورتي است كه بتوانيد آن را به نوعي مستقر كنيد.
اغلب دوربيهاي دو چشمي محل خاصي براي نصب روي سه پايه ندارند و بايد خودتان روشي براي اينكار پيدا كنيد. اما دوربينهاي تك چشمي جايي براي نصب روي سه پايه هاي عكاسي دارند. اين امر ، كار رصد را بسيار ساده تر مي كند. شايد بتوان گفت رصد با دوربين دو چشمي يا تك چشمي بدون سه پايه كاري ناممكن است زيرا لرزشهاي دست اجتناب ناپذير است.
مشخصات دوربينهاي دو چشمي و تك چشمي به صورت دو عدد روي بدنه شان ثبت ميشود.. عدد نخست نشان دهنده بزرگنمايي دوربين است و عدد دوم قطر عدسي شيئي(عدسی که در انتهای لوله جای دارد و به سوی آسمان است) آن را بر حسب ميلي متر مشخص ميكند. به عنوان مثال، در دوربين 20X50 بزرگنمايي دوربین بيست برابر و قطر عدسي 50 میلیمتر است. دوربینهایی که بزرگنمایی كمتر از 7 دارند، عملا براي كار رصد مناسب نيستند. دوربينهاي 7X35 ، 7X42 و 7X50 ساده ترين و ابتدايي ترين دوربينهاي قابل استفاده براي رصد هستند. دوربينهاي10X50 و20X60 بزرگنمايي خوبي دارند و براي كارهاي نجومي بسيار مناسب اند به شرطی كه بتوان آنها را روي سه پايه سوار كرد. دوربينهاي20X80 و بزرگتر از آن، دست كمي از تلسكوپهاي كوچك ندارند و قيمتشان گران است.َ
[ کی می خواد منجم بشه ؟(نقد منجمان آماتور) ]
+ ����� ��� �� ���� 19:37 ���� شیوا
یه کلمه از شباهنگ...
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 18:51 ���� شیوا
بلور ها در قلب کهکشان
تلسكوپ فضايي اسپيتزر به تازگي در قلب دو كهكشان در حال تركيب ،بلورهايي شبيه به خرده شيشه يافته است.اين بلورها به اندازه دانه ي شن هستند و به احتمال زياد قبل و در حين انفجار ستارگان پرجرم در فضا رها شده اند.اين نوع بلور ها سابقا در كهكشان راه شيري مشاهده شده بودند ، با اين حال موارد تازه كشف شده ، اولين نمونه هاي موجود در خارج از كهكشان ما هستند.دانشمندان معتقدند كه اين بلور ها بر اثر چند انفجار ابر نواختري متوالي گرم شده و در نهايت ذوب مي شوند.
تلسكوپ فضايي اسپيتزر ناسا ،با بررسي چند كهكشان در حال تركيب ،پوششي از بلور هاي كوچك در اطراف مراكز به هم پيوند خورده ي اين كهكشان ها يافته است.اين ذرات شباهت زيادي به خرده شيشه دارند.اين بلور ها دانه هاي سيليكاتي هستند كه در كوره هاي ستاره اي به وجود آمده اند.دانه هاي تازه كشف شده اولين موارد بلور هاي سيليكاتي شناخته شده در خارج از كهكشان ما مي باشند. دكتر "هنريك اسپون" از دانشگاه كورنل مي گويد:"ما از كشف اين بلور هاي ظريف و كوچك در مركز يكي از بي ثبات ترين مناطق عالم ،بسيار شگفت زده هستيم.اين بلور ها به راحتي از بين مي روند اما در اين مورد ،ظاهرا اين بلور ها توسط ستارگان پرجرم ،سريع تر از روند ناپديد شدن ،در حال توليد هستند." اين كشف نهايتا در فهم روند تحول كهكشان ها و به خصوص كهكشان راه شيري كه در چندين ميليارد سال آينده با كهكشان آندرومدا تركيب خواهد شد ،كمك بزرگي خواهد كرد. دكتر "لي آرموس" از مركز علمي اسپيتزر ناسا و موسسه فن آوري كاليفرنيا در پاسادنا مي گويد:"تصور ما بر اين است كه طوفاني از غبار در مركز كهكشان هاي در حال تركيب در حال شكل گيري است.اين بلور هاي سيليكاتي در اين طوفان قرار گرفته و در نهايت به صورت پوششي عظيم از غبار و شيشه در اطراف هسته هاي كهكشان ها قرار مي گيرند." سيليكات ها ،مانند شيشه،براي تبديل شدن به بلور به گرما نياز دارند.اين ذرات جواهر مانند در كهكشان راه شيري ، در مقادير كم و در اطراف بعضي از ستاره ها مانند خورشيد يافت مي شوند.اين ذرات بر روي زمين ،بر روي سواحل شني برق مي زنند و در شب ،برخورد اين ذرات همراه با ذرات ديگر با جو را مي توان مشاهده كرد.اخيرا اين ذرات توسط تلسكوپ اسپيتزر درون دنباله دار TEMPEL۱ (كه سفينه ي DEEP IMPACT با آن برخورد كرده است) نيز ديده شده است. كهكشان هايي كه اين بلور ها به وفور در آنها يافت مي شود تفاوت عمده اي با كهكشان ما دارند.در درون اين كهكشان ها كه "كهكشان هاي فوق نوراني فروسرخ" (ULTRALUMINOUS INFRARED GALAXIES) (ULIRGS) ناميده مي شوند ،مقادير بسيار عظيمي از اين بلور هاي سيليكاتي يافت مي شوند. با وجود آنكه تعدادي از اين نوع كهكشان ها به طور واضح رصد نشده اند ، بيشتر موارد كشف شده از دو كهكشان مارپيچي در حال تركيب تشكيل شده اند.هسته ي تركيبي اين نوع كهكشان ها مملو از ستارگان پرجرم ،پرنور و كم سن مي باشد.در مركز بعضي از آنها نيز سياهچاله هاي بسيار پرجرم وجود دارد. اختر شناسان بر اين عقيده اند كه بلور هاي سيليكاتي در مركز اين نوع كهكشان ها (ULIRGS) ،توسط ستاره هاي پرجرم ايجاد مي شوند.بر اساس تحقيقات دكتر اسپون و تيم او، اين ستاره هاي پرجرم ،بلور ها را قبل و همچنين در هنگام وقوع انفجار هاي ابر نواختري در فضا پخش مي كنند.اما اين بلور هاي ظريف براي مدت طولاني دوام نمي آورند.ذرات پرتاب شده توسط انفجار هاي ابر نواختري به اين بلور ها برخورد كرده و آنها را بمباران مي كنند.نتيجه ي اين بمباران ،گرم شدن بلور ها و در نهايت ذوب شدن و تبديل آنها به موادي بدون شكل است.تمام اين اتفاقات در بازه ي زماني كوتاهي صورت مي گيرد. دكتر اسپون اين پديده را به شكلي ساده بيان مي كند:"دو كاميون حامل آرد را در نظر بگيريد كه در يك خيابان و در جهت مخالف هم در حال حركتند.اگر اين دو كاميون با هم برخورد كنند ،براي مدتي كوتاه ابري سفيد بر روي خيابان تشكيل مي شود.با استفاده از تلسكوپ اسپيتزر ،ما برخورد و تركيب دو كهكشان و تشكيل ابري موقتي از بلور هاي سيليكاتي را مشاهده مي كنيم." طيف سنج فرو سرخ تلسكوپ اسپيتزر ،اين بلور هاي سيليكاتي را در ۲۱ كهكشان از ۷۷ كهكشان بررسي شده (كه همه از نوع ULIRGS بوده اند) يافته است.اين ۲۱ كهكشان در محدوده ي ۲۴۰ ميليون تا ۹/۵ ميليارد سال نوري از ما قرار دارند و در تمام مناطق آسمان پخش شده اند.اين كهكشان ها در زمان مناسب رصد شده و در نتيجه بلور ها در آنها مشاهده شده اند.اما در ۵۶ كهكشان ديگر ،اين بلور ها در آينده ي نزديك ايجاد خواهند شد .
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 13:14 ���� شیوا
کشف ستارگان نوترونی سنگین وزن
ما مي دانيم كه انسانها چگونه چاق مي شوند: با خوردن زياد و ورزش كم. اما هيچ كس نمي داند كه چگونه تعدادي از ستارگان نوتروني نسبت به بقيه سنگين تر مي شوند. چرا كه ستاره شناسان از كشف دو نمونه ستاره نوتروني انگشت به دهان مانده اند. ستاره نوتروني باقيمانده يك ستاره ميان وزن است كه زندگي خودش را باجرمي حدود 8 تا 20 يا 30 برابر جرم خورشيد اغاز كرده است. به عنوان يك ستاره سوخت هسته اي خود را مي سوزاند و عناصر سنگين تر را تا اهن توليد كند. تحت فشار باور نكردني لايه هاي بالايي ستاره الكترونها در اتمهاي خود به شدت تحت قوانين كوانتوم متراكم شده و به حالت الكترون تبهگن در مي ايند. اگر جرم هسته از 1.44 جرم خورشيد –حد چاندراسكار-- بالا تر رود الكترونهاي تبهگن نيز نمي توانند مقاومت كنند. ناگهان هسته رمبش مي كند. الكترونها و پروتونها با يكديگر تركيب شده و نوترونها توليد مي شوند و ناگهان انرژي ازاد شده قطعات ريز باقيمانده را در يك انفجار ابرنواختري به بيرون پرتاب مي كند. ستاره نوتروني باقيمانده با 5 تا 10 مايل قطر – كه حالا با تبهگني نوترونها پايدار شده است—با ابر درخشاني از گاز احاطه مي شود. اين تئوري توضيح مي دهد كه چرا تقريبا تمام ستاره هاي نوتروني كشف شده تاكنون جرمي كمتر از 1.4 خورشيد دارند. همچنين اين مساله توضيح مي دهد كه چرا دانشمندان از انچه كه Paulo Freire (از رصدخانه ارسيبو) و همكارانش در خوشه كرويM5 و NGC 6440 كشف كرده اند متعجب شده اند: ستاره هاي نوتروني با جرمي به ترتيب حدود 1.9 و 2.7 جرم خورشيد. اجرام مورد بحث تپ اختران ميلي ثانيه اي هستند: ستاره هاي نوتروني با ميدانهاي مغناطيسي بسيار قوي چرخاني با سرعت صدها دور در ثانيه و گسيل طوفانهايي از ذرات و امواج كه در هر دور چرخش به زمين ارسال مي كنند. اين اجرام اعضاي سيستم هاي دوتايي هستند. ستاره هاي نوتروني منفرد تنها چندين بار در ثانيه مي چرخند اما در سيستمهاي دوتايي با افزايش ماده و اندازه حركت زاويه اي از طريق همدم ديگرش مي تواند با سرعتهاي بالا بچرخد. خوشه هاي كروي مكانهاي ويژه اي براي شكار تپ اختر هاي ميلي ثانيه اي هستند، چرا كه تراكم بالاي ماده منجر به افزايش تعداد سيستمهاي چندتايي ستاره اي مي شود. از طريق راديو تلسكوپ غولپيكر ارسيبو Freire و همكارانش براي رسيدن به نهايت دقت در خصوصيات اين سيستم دوتايي پالسهاي اين تپ اختر را در يك دوره 18 ساله بررسي كردند. انها جرم تپ اختر را 1.94 ± 0.18 و جرم همدمش را 0.16 ± 0.10 جرم خورشيد محاسبه كردند. انها حتي مي توانند حركت تقديمي اهسته محور مداري انها را كه نسبيت عام پيشگويي مي كند اشكار كنند. دانش ما در باره قسمتهاي دروني يك ستاره نوتروني هنوز در مراحل اوليه است. Freire مي گويد: "كسي واقعا نمي داند كه ماده در اعماق چنين اجرامي چگونه رفتار مي كند." براي اينكه جرمهايي به اين اندازه را بتوان توصيف كرد بايد نظريه ها براي رفتار ماده تراكم ناپذير ستاره هاي نوتروني اصلاح شود. همچنين وجود چنين ستاره هاي نوتروني سنگيني دليلي است كه مواد داخلي انها نمي توانند بعد از نوترونها تا دريايي از "ماده كواركي" فشرده شود (هر نوترون از سه كوارك مقيد در يك بسته ساخته شده اند). از فيزيك انتظار داريم كه دريايي از كواركهاي ازاد همسان بايد نسبت به درياي نوتروني بسيار فشرده تر باشد. سوال ديگري كه وجود دارد اين است كه جرم اضافي از كجا مي ايد. شايد قسمتي از مواد ستاره اي بعد از انفجار ابرنواختري به ستاره نوتروني باز گردد و يا ممكن است مكانيزمهايي وجود داشته باشد كه ما نتوانيم ستاره هاي نوتروني با جرمهاي بالاتر از حد چاندراسكار را توضيح دهيم. اگر بدين صورت باشد، بنابراين ستاره هاي نوتروني ممكن است از انچه كه ما تصور مي كنيم بيشتر باشند و شايد كه جرم بيشتري نسبت به انچه كه ما تصور مي كنيم براي غلبه بر تبهگني نوتروني براي تبديل به سياهچاله نياز باشد.
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 13:8 ���� شیوا
جفت کهکشان مارپیجی آنتن
چند صد میلیون سال پیش در حركت های كهكشانی درون خوشه خود به یكدیگر رسیده اند و از آن زمان در حال ادغام اند. بازوهای كشیده به سبب نیروهای گرانشی كشندی دو كهكشان بر یكدیگر نام آنتن را به این جفت كهكشان داده است. این جفت یكی از نزدیك ترین و بهرتین نمونه های جفت كهشكانهای برخوردی است به همین بارها هدف بزرگترین تلسكوپهای جهان بوده است و هابل نیز برای بار دوم نگاهی بسیار عمیق و دقیق به كهكشانهای آنتن انداخته است. در چنین برخوردی اگرچه ستاره های دو كهكشان، به علت فاصله زیاد ستاره ها از هم، دچار برخورد نمی شوند اما گاز میان ستاره ای دو كهمشان در هم میروند ومحیط آشفته ای را برای پیدایش میلیاردها ستاره پدید می آورند. كه در تصویر جدید پرنورترین و فشرده ترین نواحی ستاره ساز ابر خوشههای پرجرم اند. همچنین حدوی نیمی از اجرام كم فروغ محو در تصویر كهكشان های آنتن خوشه های ستارهای متولد شده ای هستند كه هر كدام ده ها هزار ستاره دارند. حباب های نارنجی در چپ و راست تصویر هسته های دو كهكشان اند كه بیشتر شامل ستاره های پیر و غبارند (رشته های غبار میان ستارهای به صورت رشته های قهوه ای دیده میشود)
در دو كهكشان شمار بسیاری نقاط آبی از نور نواحیای كه ستاره های آبی بسیار پر چرم متولد میشوند دیده می شود و دور تا دور خوشه ها را هاله صورتی-قرمز گاز یونیده شده و درخشان هیدروژن گرفته است. از مجموع هزاران خوشه شكل گرفته در این كهكشان و بیش از هزر ابر خوشه فقط تعدادی اندكی به مرور زمان باقی میمانند و بقیه با حركت های درون كهشكانی پخش و به ستاره های منفرد تبدیل میشوند اما احتمالا حدود ۱۰۰ عدد از مجموع ابر خوشه ها، در واقع آنهایی كه از همه پرجرم تر بوده اند، باقی می مانند تا در آینده تبدیل به خوشه های كروی پیر شوند. روند برخورد جفت كهكشان آنتن كه از ۲۰۰ تا ۳۰۰ میلیون سال پیش آغاز شده است جلوه ای است از آنچه كهكشان ما، راه شیری، و همسایه آن آندرومدا در ۲ تا۳ میلیارد سال آینده پیش رو دارند. آنها نیز در مسیر برخورد با یكدیگرند.
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 20:8 ���� شیوا
سلام!
امیدوارم که ازشباهنگ کوچولو خوشتون اومده باشه .
از هر کسی که در زمینه نجوم وستاره شناسی وهمچنین وبلاگ نویسی تجربه داره دعوت می کنم تا یکی از نویسندگان این وب باشه امیدوارم که این افتخار رو به من و وبم بدید.لطفا ایمیل شخصی خودتون رو به صورت خصوصی برای من ارسال کنید.
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 19:46 ���� شیوا
گزینه های پیدایش حیات در کیهان
با پيشرفت علم در قرن اخير، حال ديگر مى توانيم پاسخ هاى روشن ترى را درباره حيات و احتمال وجود آن در كيهان بيابيم. با احتساب شماره تخمينى سيارات عالم، دانشمندان محاسبه كرده اند احتمال اينكه ما تنها باشيم و به جز زمين در سراسر كائنات نشانى از حيات نباشد يك در ۱۰۰ ميليون است. در هر كهكشان مانند راه شيرى ۱۰۰ تا ۴۰۰ ميليارد ستاره وجود دارد و كيهان شناسان تخمين مى زنند ۴۰۰ ميليارد كهكشان در عالم موجود است بنابراين پذيرفتنى نيست اگر بگوييم سياره كوچك ما در كنار ستاره عادى مان تنها مكان پذيراى حيات در عالم است اما تنها زيستگاهى كه تاكنون در عالم مى شناسيم زمين خودمان است. در اينجا به دليل گستردگى مطلب بحث درباره حيات در كيهان را به حوزه كوچك تر آن يعنى منظومه شمسى محدود خواهيم كرد و به احتمال وجود حيات و سيارات و اقمار پذيراى آن مى پردازيم. در قسمت هاى بعدى درباره احتمال وجود حيات در ديگر نقاط كيهان و امكان ارتباط با آنها و حتى شكل فرضى حيات شان صحبت خواهيم كرد. در اين مطلب چون مقصود از حيات در منظومه شمسى، حيات ابتدايى و چگونگى شكل گيرى آن است پيشنهاد مى كنم ابتدا مطلب «حيات چيست؟» را مطالعه فرماييد.
گزینه های وجود حیات
در منظومه شمسى غير از زمين تنها سه گزينه وجود دارد كه احتمال پيدايش حيات بر روى آنها بررسى مى شود. مى توانيم با اطمينان بگوييم حيات در مريخ، يكى از اقمار مشترى - اروپا و يكى از اقمار زحل - تيتان - مى تواند پديد بيايد. كمربند حيات خورشيد شامل سه سياره زهره، زمين و مريخ است. (كمربند حيات در منظومه شمسى يعنى جايى كه سياره اى با جو مناسب داراى آب به صورت مايع است و احتمال شكل گيرى حيات تنها در اين كمربند وجود دارد) سياره زهره از لحاظ ظاهرى شباهت زيادى به زمين دارد. جرم آنها با هم برابر است و ضمناً تركيبات اتمسفرى اوليه دو سياره شباهت زيادى با هم داشته اند اما سياره زهره كمى نزديك تر از زمين به خورشيد است و اين باعث عدم پايدارى آب مايع در آن سياره مى شود. همچنين گاز كربنيكى كه در جو آن قرار دارد باعث ايجاد خاصيت گلخانه اى شديد شده و درجه حرارت آن را تا ۵۰۰ سانتى گراد مى رساند. بنابراين مى بينيد كه از شرايط ابتدايى حيات يعنى آب مايع و جو مناسب برخوردار نيست. ۱- مريخ: سياره ديگر كمربند حيات مريخ است كه تاكنون بيش از دو گزينه ديگر كاوش شده است. در چند صد ميليون سال اول منظومه شمسى، مريخ نسبت به زمين شرايط بهترى براى پيدايش حيات داشته كه به دليل سريع سردتر شدن مريخ بوده است. همين زمينه شرايط پيدايش باكترى ها را زير پوسته مريخ ايجاد كرد. يعنى شرايط سطحى مريخ بسيار زودتر از زمين براى پيدايش حيات آماده شده است. يافته هاى اخير مريخ نوردهاى ناسا وجود آب در گذشته مريخ- احتمالاً حدود يك ميليارد سال قبل- را نيز تاييد كرده اند. هرچند ميزان آن و مدت زمان بقاى آن همچنان مبهم است. علاوه بر اين شواهدى دال بر وجود جوى ضخيم از co2 در سال هاى آغازين اين سياره وجود دارد. شايد در همين دوره حيات در زير سطح مريخ يا حتى بر سطح آن فرصت رشد يافته باشد اما به دليل ميدان مغناطيسى و گرانش ضعيف مريخ (حدود ۳۸ درصد جو زمين) باد خورشيدى جو آن را بيش از پيش پراكنده ساخت و سبب بخار شدن يا فرو رفتن آب هاى سطحى به زير سطح مريخ و يخ زدن آنها شده است. اخيراً نيز مدار گردهاى مريخ نشانه هاى اميدوار كننده اى را از وجود منابع يخ- آب زير سطح مريخ يافته اند. بنابراين امكان حيات بر روى مريخ كنونى بسيار كم است اما غيرممكن نيست. احتمالاً گرماى درونى آن به اندازه اى هست كه لايه زيرين يخ را گرم كند و محيطى نسبتاً مساعد را براى ميكروب هاى جان سخت مريخى ايجاد كنند. اين باكترى ها در صورت وجود در سوخت و سازشان توليدكننده متان هستند. جالب اين است كه شواهد اخير مدارگرد مريخ نشانه هايى قطعى از وجود متان در جو مريخ دارد كه يا بر اثر واپاشى هاى حاصل از زندگى باكترى ها به وجود مى آيند يا بر اثر فعاليت هاى پيوسته آتشفشانى در جو پخش مى شوند. اين كه آيا در دوره ابتدايى مريخ حيات شكل گرفته است يا حتى هنوز هم باكترى هايى زير لايه هاى سطحى آن- جايى كه احتمالاً آب مايع وجود دارد- زنده مانده اند هنوز بى پاسخ مانده است و جواب قطعى آن طى كاوش هاى آينده حاصل مى شود. (شهاب سنگ مريخى ALH84001 كه ۱۳۰۰۰ سال پيش در قطب جنوب سقوط كرده است. در بزرگنمايى ۱۰۰ هزار برابر با ميكروسكوپ الكترونى، ساختارهاى كرم مانندى ديده مى شود كه دانشمندان آنها را مشابه سنگواره هاى حيات ابتدايى مى دانند. اما هيچ چيز هنوز قطعى نيست.) بنابراين هر دو سياره موجود در كمربند حيات را بررسى كرديم. (البته غير از زمين) اما ممكن است در هر منظومه كمربندهاى حيات متعددى وجود داشته باشد يعنى قلمرو حيات ابتدايى محدود به كمربند حيات دور هر ستاره نيست. اگر سياره اى گازى اقمارى بزرگ داشته باشد، نيروى جذر و مدى ميان سياره و اقمار درون اين اقمار را گرم مى كند. يعنى حتى اگر سياره و قمرش نزديك ستاره اى هم نباشند، انرژى مورد نياز حيات ابتدايى تامين خواهد شد. ۲- اروپا: سطح اين قمر مشترى را اقيانوسى نيمه عميق از آب فراگرفته و روى آن را لايه اى يخ ضخيم كه شايد ضخامت آن ۱۰ تا ۱۵ كيلومتر باشد، پوشانيده است و اين لايه يخ به دلايل مجاورت با خلأ همواره در حال شكست و ترميم است. اين قمر هم اندازه ماه زمين است و منبع گرمايى درونى آن در اثر مكش گرانشى مشترى و ديگر قمرها بر اروپا به وجود آمده است. اين گرما يخ هاى زيرين را ذوب مى كند، در عين حال فشار يخ ها باعث مى شود آب بخار نشود، در نتيجه ممكن است نوعى از حيات در آب زيرين شكل گرفته باشد. شكلى از حيات كه متفاوت از حيات شناخته شده زمين خواهد بود. چون ژرفاى يخ به حدى است كه نور خورشيدى از آن نمى گذرد بر همين اساس حيات وابسته به نور خورشيد نمى تواند در آنجا شكل بگيرد. اينكه آيا حياتى در آنجا آغاز شده و تا كجا متحول شده است را نمى دانيم. با شروع ماموريت مدارگرد جيمو (JIMO) و مطالعه قمرهاى يخى مشترى، اطلاعات نسبتاً كامل ترى را درباره احتمال حيات در اروپا به دست خواهيم آورد. تنها زمانى مى توانيم با قطعيت از حيات در اروپا صحبت كنيم كه ناسا موفق شود كاوشگرى را به اروپا بفرستد و با سوراخ كردن يخ ها، حيات دريايى را آزمايش كند كه اين امر با توجه به شرايط و ضخامت يخ به زودى امكان پذير نيست. (سطح يخى اروپا، شيارهاى موجود يخ هاى ترك خورده سطح اروپا را از ديد فضاپيماى گاليله در سال ۱۹۹۸ نشان مى دهد.) ۳ - تيتان: اين قمر با قطرى معادل ۵۱۵۰ كيلومتر دومين قمر بزرگ منظومه شمسى و حتى از سياره هاى پلوتون و عطارد نيز بزرگ تر است. اما مهمترين ويژگى آن وجود جو قابل توجه آن است كه از نظر تركيبات و فشار سطحى به زمين بسيار شبيه است. جو هر دو از نيتروژن (۱۷ درصد براى زمين و ۹۰ تا ۹۷ درصد براى تيتان) تشكيل شده و فشار جو در تيتان ۵/۱ برابر فشار جو در زمين است. البته دومين گاز فراوان در زمين اكسيژن و در تيتان متان است. دورتا دور جو تيتان تا ارتفاع ۷۰۰ كيلومترى سطح غبارى از ذرات متان وجود دارد. در عكس هايى كه كاسينى اخيراً از اين قمر بااهميت گرفته نواحى تيره و روشن بسيارى ديده مى شود. نواحى تيره احتمالاً درياهاى اتان و متان هستند كه در دماى ۱۷۹- درجه سطح تيتان به وجود آمده اند و نواحى روشن بايد قاره هايى بر سطح آن باشند. به دليل دماى بسيار كم تيتان، احتمال وجود حيات در آن وجود ندارد اما اين قمر تركيبات آلى يعنى بلوك هاى سازنده حيات را در خود جاى داده است. بنابراين نمونه اى عالى براى بررسى شرايط آغازين حيات است، يعنى چيزى شبيه زمين در ۵/۴ ميليارد سال پيش كه اكنون مى توان سير تكوين حيات را بر روى نمونه اى آزمايشگاهى مطالعه كرد. حال چگونه بر روى چنين قمرى با اوضاع محيطى نه چندان مساعد حيات شكل مى گيرد؟ تيتان يكى از مهم ترين عامل ها را دارا است و آن جوى پايدار است كه مانند يك حفاظ محيط درون قمر را از فضاى بيرون آن جدا مى كند. مورد بعدى مانند پيدايش حيات ابتدايى بر روى زمين است. پرتوهاى فرابنفش در برخورد با تيتان باعث شكسته شدن مولكول هاى نيتروژن، متان و ساير مولكول ها مى شود و در نتيجه تركيبات آلى بعدى شكل مى گيرد. در نهايت چگالى ابرها به حدى مى شود كه امكان ريزش باران هاى هيدروكربنى را روى قمر بالا مى برد كه در صورت روى دادن اين پديده مهم، درياچه ها و رودهايى از تركيبات آلى سطح اين قمر را مى پوشاند. بنابراين شرايط حيات ابتدايى در مجاورت مولكول هاى آلى مساعد تر مى شود و در آن صورت ما شاهد آن چيزى خواهيم بود كه در حدود ۵/۴ ميليارد سال پيش در زمين آغاز شده است، تاكنون به چنين موجودات هوشمندى ختم شود. بسيارى از اين حدسيات بعد از فرود هويگنس و تجزيه و تحليل كامل داده هاى ارسالى آن قطعى خواهد شد. با توجه به آنچه در بالا ذكر شد مى بينيم احتمال اين كه در جاى ديگرى از منظومه شمسى هم بتواند شكل بگيرد صفر نيست. چنانچه شواهد حاكى از آن است كه در زمانى دوردست در مريخ حياتى ابتدايى وجود داشته و اكنون ممكن است در قمر اروپا ايجاد شده باشد و در آينده اى دور هم احتمال ايجاد آن بر تيتان وجود دارد، پس بايد اميدوار باشيم كه ما در اين كيهان تنها نخواهيم بود.
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 19:11 ���� شیوا
ذرات تا بينهايت ادامه دارند
خلاصه اي از تئوري معروف او:
دکتر حسابي يکبار تابستان براي مدت کوتاهي به ايران بازگشت و در خانه اي متعلق به آقاي جماراني تابستان را سپري مي کرد و در همين ايام در حين مطالعات به اين فکر افتادند که علت وجود خاصيتهاي ذرات اصلي بايد در اين باشد که اين ذرات بي نهايت گسترده اند و هر ذره اي در تمام فضا پخش است و نيز هر ذره اي بر ذرات ديگر تاثير مي گذارد. به اين ترتيب به فکر آزمايشي افتاد که اين نظريه را اثبات و يا نفي کند . او با خود فکر کرد اگر اين تئوري صحيح باشد بايد چگالي يک ذره مادي به تدريج با فاصله از آن کم شود و نه اينکه يک مرتبه به صفر برسد و نبايد ذره مادي شعاع معيني داشته باشد. پس در اينصورت نور اگر از نزديکي جسمي عبور کند بايد منحرف شود و پس از اينکه محاسبات مربوط به قسمت تئوري اين نظريه را به پايان رسانيد پس از بازگشت به امريکا به راهنمايي پرفسور انيشتين در دانشگاه پرنيستون به تحقيقات در اين زمينه پرداخت. پرفسور انيشتين قسمت نظري تئوري را مطالعه کرد و دکتر حسابي را به ادامه کار تشويق کرد. دکتر حسابي به راهنمايي پرفسور انيشتين به تکميل نظريه پرداخت سپس يک سال ديگر در دانشگاه شيکاگو به کار پرداخت و آزمايشهايي در اين زمينه انجام داد. وي با داشتن يک انتر فرومتر دقيق توانست فاصله نوري را در عبور از مجاورت يک ميله اندازه بگيرد و چون نتيجه مثبت بود آکادمي علوم آمريکا نظريه دکتر حسابي را به چاپ رسانيد. برخي همکاران از نامأنوس بودن و جديد بودن اين فکر متعجب شدند و برخي از اين نظريه استقبال کردند .
شرح آزمايشهاي انجام شده و نتيجه آن:
در اثبات اين نظريه اگر در آزمايش, نور باريک ليزر از مجاورت يک ميله وزين چگال عبور داده شود, سرعت نور کم مي شود. در نتيجه پرتو ليزر منحرف ميگردد. هرگاه پرتو ليزر بطور مناسبي از ميان دو جسم سنگين که در فاصله اي از هم قرار دارند عبور داده شود انحراف آن هنگام عبور از مجاورت جسم اول و سپس از مجاورت جسم دوم به خوبي معلوم ميشود و اين انحراف قابل عکسبرداري است. اين آزمايش گسترده بودن ذره را نشان مي دهد. بر طبق اين آزمايش انحراف زياد پرتو ليزر فقط در اثر پراش نبوده بلکه مربوط به جسم است. بر حسب اين نظريه هر ذره, مثلاً الکترون, کوارک يا گلويون نقطه شکل نيست بلکه بي نهايت گسترده است و در مرکز آن چگالي بسيار زياد بوده و هر چه از مرکز فاصله بيشتر شود آن چگالي بتدريج کم مي شود. بنابراين يک پرتو نور از يک فضاي چگالي عبور کرده و شکست پيدا ميکند و انحراف مي يابد.
اختلاف تئوري بي نهايت بودن ذرات با تئوريهاي قبلي:
در تئوريهاي قبلي هر ذره قسمت کوچکي از فضا را در بر دارد يعني داراي شعاع معيني است و خارج از آن اين ذره وجود ندارد ولي در اين تئوري ذره تا بي نهايت گسترده است و قسمتي از آن در همه جا وجود دارد. در تئوريهاي جاري نيروي بين دو ذره از تبادل ذرات ديگر ناشي مي شود و اين نيرو مانند توپي در ورزش بين دو بازيکن رد و بدل مي شود و اين همان ارتباطي است که يبن آنها حاکم است و در تئوريهاي جاري تبادل ذرات ديگري اين ارتباط ميان دو ذره را ايجاد ميکند. مثلاً نوترون که بين دو ذره مبادله مي شود, اما در تئوري دکتر حسابي ارتباط بين دو ذره همان ارتباط گسترده ايست که در همه جا بعلت موجوديت آنها در تمام فضا بين آنها وجود دارد.
ارتباط اين تئوري با تئوري نسبيت انيشتين:
تئوري انيشتين مي گويد: خواص فضا در حضور ماده با خواص آن در نبود ماده فرق دارد, به عبارت رياضي يعني در نبود ماده, فضا تخت است ولي در مجاورت ماده فضا انحنا دارد. اگر بگوييم يک ذره در تمام فضا گسترده است در هر نقطه از فضا چگالي ماده وجود دارد و سرعت نور به آن چگالي بستگي دارد به زبان رياضي به اين چگالي مي توان انحناي فضا گفت.
ارتباط فلسفي اين تئوري با فلسفه وحدت وجود:
در اين نگرش همه ذرات جهان بهم مرتبط هستند. زيرا فرض بر اين است که هر ذره تا بي نهايت گسترده است و همه ذرات جهان در نقاط مختلف جهان با هم وجود دارند. يعني در واقع قسمت کوچکي از تمام جهان در هر نقطه اي وجود دارد.
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 20:53 ���� شیوا
نجوم درقرآن
قران کریم توجه خاصی به اجرام نورانی آسمان دارد و با الفاظ مختلف آنها را نام برده است . قران آنها را زینت آسمان شمرده و توجه به ساختار آنها را از انسان ها مطالبه کرده است .
قرآن کریم ، برای تدبر در خلقت عالم ، جایگاه خاص معرفتی قرار داده و فرموده است اولوالالباب میتوانند به هدف خلقت دست یابند[1] .
با این حال قرآن دسترسی به ملکوت عالم را در انحصار گروه مشخص قرار نداده و منکرین حق و رسالت را خطاب قرار میدهد که چرا ملکوت این عالم و هرچه خلق شده را رصد نمیکنند تا به حقیقت پی ببرند[2] .
در قرآن کریم تقریبا به تمامی آنچه تاکنون بشر توانسته در آسمان ببیند به نحوی اشاره شده و یا مفسیرین و برخی اندیشمندان سعی کرده اند تا برخی مفاهیم قرآن را با آنها مرتبط کنند . اما چیزی که میتوان به یقین بیان کرد اینست که قرآن کریم ، تفکر آگاهانه ، نگاه مدبرانه و رصد عالمانهی این عالم را از مهمترین راه های هدایت بیان فرموده است[3] .
لذا بری داشتن نگرش صحیح و واقعی از جهان و دنیای قرآنی باید یا با تفکر آگاهانه[4] و یا با رصد عالمانه[5] به این عالم نظر افکند تا به واقعیت ، منشاء و ملکوت این عالم پی برد .
1 قران کریم /آل عمران190و 191
2 همان / اعراف 185
3 قرآن کریم /ق6 / آل عمران 191/
4 ذاکر متفکر
عید غدیر و نوروز
براساس اطلاعات موجود در منابع دینی ، پیامبر اسلام در روز دوشنبه هجدهم ذیحجه سال دهم هجری در مسیر بازگشت از تنها حج تمتعی که در عمر مبارکشان انجام دادند که معروف گشته به حجت الوداع ، حضرت علی علیه السلام را به عنوان جانشین و امام مسلمانان بعد از خودشان معرفی نمودند .
این تاریخ مصادف بوده با روز ۲۸ اسفند ماه سال دهم هجری شمسی و لذا معروف گشته که غدیر در نوروز بوده است .
جادارد این تطبیقها د رتقاویمی که از سوی مراکز اسلامی منتشر میگردد درج گردد و شیعیان آن حضرت در ایام نوروز و شادیهای آن موضوع غدیر را نیز متذکر شده و تبریک گویند .
الحمد لله الذی جعلنا من المتمسکین بولایت امیرالمومنین علی علیه السلام
استهلال ربیع الاول 1429
هنگام غروب آفتاب شنبه ۱۹ اسفند ۸۶ اولین روشنایی هلال ماه ربیع الاول ۱۴۲۹ از افق ایران در صورت مساعد بودن شرایط جوی قابل رویت خواهد بود .
این هلال با درخشندگی حدود یک درصد ، در لحظه غروب آفتاب ۱۱ درجه بالاتر از نقطه غروب خورشید در سمت ۲۶۵ درجه قرار دارد .
هلال پس از مدت زمان نسبتا طولانی حدود ۵۴ دقیق در سمت ۲۷۳ درجه غروب خواهد کرد .
اوقات شرعي
اوقات شرعي بر اساس حركت ظاهری خورشيد تعیین مي شود.
طلوع سپيده (فجر )، هنگام اذان صبح است. در سالهاي قبل اعتقاد بر اين بود كه وقتي مركز قرص خورشيد 4/19 درجه زير افق باشد، سپيده طلوع كرده و اذان صبح است. اما با رصدهايي كه توسط گروه هاي خبره و متخصص در زمان ها و مكان هاي متفاوت صورت گرفت، اين نتيجه حاصل شد كه طلوع سپيده هنگامي است كه مركز قرص خورشيد 7/17 درجه زير افق باشد.
زمان طلوع خورشيد وقتي است كه لبه بالايي قرص خورشيد از سطح تراز يا سطح صفر (لبه افق) بالا بيايد كه در اين زمان نماز صبح قضا مي شود.
اذان ظهر نيز وقتي گفته مي شود كه خورشيد به بيشترين ارتفاع در آسمان برسد كه به آن ترانزيت يا عبور خورشيد از نصف النهار ناظر مي گويند.
وقت نماز ظهر و عصر از اذان ظهر تا غروب آفتاب است.
غروب آفتاب نيز دقيقا همان وقتي است كه لبه بالايي قرص خورشيد از سطح تراز پايين تر مي رود.
پس از غروب خورشيد، ابتدا رنگ سرخي در مغرب و سپس در مشرق مشاهده مي شود كه آن را «حمره مشرقيه» مي نامند. به تدريج كه خورشيد به زير افق فرو مي رود، سايه زمين بالا مي آيد و كم كم سرخي مشرق يا همان مشرقيه را از بين مي برد وقتي اين سرخي به طور كامل زوال يافت هنگام اذان مغرب فرا مي رسد. نتيجه رصدها و مشاهدات و عكاسي هايي كه در اين مورد انجام شده، نشان داده است زماني كه مركز قرص خورشيد به اندازه 5/4 درجه، زير افق رفت «حمره مشرقيه» به طور كامل از بين مي رود و آن هنگام اذان است.
نیمه شب بر اساس آیات قران کریم تاریک ترین زمان شب است و آن موقعی است که خورشید دقیقا در نقطه مقابل ظهر ناظر قرار گرفته باشد .
حوزههاي علميه به مباحث نجومي بيشتر توجه كنند
حجتالاسلام سيد رضا اصفهاني، مدير بخش غير حرفهاي مركز مطالعات و پژوهشهاي فلكي و نجومي وابسته به دفتر حضرت آيتالله سيد علي سيستاني، در گفتوگو با خبرنگار خبرگزاري رسا گفت: دين اسلام در بهرهگيري از كاربردهاي نجوم در احكام منحصر به فرد است.
وي با اشاره به اينكه بسياري از فروعات فقهي اسلام مانند بلوغ، نماز، روزه، حج، جهاد و حتي مباحث زكات از بحث نجوم بهره ميگيرد، تصريح كرد: حوزههاي علميه بايد به مباحث نجوم توجه بيشتري كنند.
حجتالاسلام اصفهاني خاطرنشان كرد: خداوند در قرآن كريم آسمان و ستارگانش را زينت يافته از سوي خودش معرفي كرده و به انسان امر كرده است كه آسمان و نحوه بنا و ساختمان آن را مورد مطالعه قرار دهد، در حالي كه ما انسانها افزون بر عدم توجه به آسمان، اين زينت الاهي را با ايجاد آلودگي نوري محو كردهايم و متأسفانه در اماكن مقدسمان اين آلودگي نوري بيشتر است.
وي تصريح كرد: نجوم و ستاره شناسي از جذابترين پديدهها و علومي است كه در سطوح مختلف قابل عرضه است و در كشور ما بسياري از مراكز فرهنگي و مساجد از آن غفلت كردهاند.
مدير بخش غير حرفهاي مركز مطالعات و پژوهشهاي فلكي و نجومي در پايان گفت: اين مركز چندي پيش در همايشي با حضور 250 مدير كانونهاي فرهنگي بسيج كشور در مشهد كاربرد نجوم در دين اسلام و آيات روايات را ارائه كرد.
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 20:50 ���� شیوا
انبساط فضا ، توجيهي غير موجه براي انبساط كيهان است.
براي روشن شدن موضوع از يك مثال ساده شروع ميكنيم . فرض ميكنيم كه دو مفتول فلزي داريم كه از آلياژ يكساني تهيه شدهاند . يكي به طول 1متر در دماي 30 درجه سلسيوس و ديگري به طول 10 متر در همان حرارت . لازم به توضيح است كه ما از مفتول 1 متري به عنوان سانتي متر استفاده كرده و آن را به صد قسمت مساوي تقسيم كردهايم . اينك اين دو مفتول را به سيارهاي فرضي انتقال ميدهيم كه حرارت سطح آن بيشتر از 30 درجه بوده و باعث انبساط مفتولها تا حدي ميشود كه اندازه مفتول 1 متري به 101 سانتي متر و مفتول 10 متري ، 10 متر و 10 سانتي متر افزايش پيدا ميكند . در اين وضعيت اگر ما مفتول دومي را با مفتول اولي متر كنيم به همان طول 10 متر خواهيم رسيد ، براي اينكه :
m0 طول مفتول 1 متري و T0 طول مفتول 10 متري در دماي 30 درجه است . m طول مفتول اولي و T طول مفتول دومي در سطح سياره فرضي داغ است . Δm , ΔT تفاوت طول ( مقدار انبساط ) دو مفتول است . واضح است كه براي اندازه گيري مقدار انبساط مفتول دوم ، ميبايست مفتول اول را تا حرارت 30 درجه سرد و سپس متراژ را انجام دهيم كه در غير اين صورت به همان نتيجه قبلي خواهيم رسيد .
يكي از نتايج بسيار مهم اندازه گيري سرعت نور تحت شرايط و وضعيت مختلف در فضا يا خلاء ، اين واقعيت بديهي است كه اندازه تغيير مكان نور در تغيير زمان ، همواره مقدار ثابتي است ، يعني :
به حاصل تقسيم طول بر زمان كه همواره مقدار ثابتي است ميتوان همبافته فضا - زمان گفت كه سادهترين تعريف براي همبافتگي فضا - زمان است . از اين رو اگر ما با هر سرعتي كمتر از سرعت نور اقدام به اندازه گيري سرعت نور كنيم ، همان عدد ثابت C را بدست خواهيم آورد . براي اولين بار شخصي به نام فيتز جرالد نظريه عجيبي ارايه داد . طبق نظر او ، تمام اجسام در جهت حركت خود منقبض ( كوتاه ) ميشوند ، بعدا شخصي به نام لورنتس مدعي شد كه زمان نيز در اين وضعيت ميبايست اتساع يابد و اين تغييرات در طول و زمان را فرموليزه كردند . آنچه كه اتفاق ميافتد اينكه با افزايش سرعت ، متر ما كوتاهتر و زمان ما كندتر كار ميكند و در هنگام اندازه گيري سرعت نور به همان نتيجه قبلي خواهيم رسيد .
به طور مثال پرتو نور و سفينهاي را در نظر ميگيريم كه با نصف سرعت نور نسبت به ما در حال حركت است . اگر از سرنشينان سفينه بخواهيم كه سرعت نور را اندازه گيري نموده و گزارش دهند ، ما انتظار گزارش سرعت 150.000 كيلومتر بر ثانيه را خواهيم داشت ( گزارشسرعتV= سفينهV-نورV ) ، ولي آنها با كمال تعجب همان رقم 300.000 كيلومتر بر ثانيه را گزارش خواهند داد و اولين و منطقيترين استنباط ما اين خواهد بود كه در ابزار اندازهگيري متر و زمان آنها تغييراتي بوجود آمده و به استناد معادلات لورنتس :
در واقع آنها رقم 259.807 كيلومتر ما را تقسيم بر 0.8660 ثانيه ما ميكنند و به رقم 300.000 كيلومتر بر ثانيه ميرسند ، در واقع يك متر آنها به 86.60 سانتي متر ما و يك ثانيه آنها به 0.8660 ثانيه ما تقليل پيدا كرده است . در سادهترين توضيح هم بافته فضا - زمان را ميتوان با تناسب زير تعريف كرد :
بعدها انيشتين با استفاده از اين نظريات ، تئوري نسبيت را پايه ريزي و ارايه نمود و عنوان كرد كه سرعت نور نسبت به تمام دستگاههاي لخت ( بدون شتاب ) ثابت و برابر C است كه درك آن براي همگان آسان نيست ، بلكه واقعيت امر اين است كه سرعت نور در تمامي دستگاههاي لخت ( بدون شتاب ) ثابت و يكسان اندازهگيري و محاسبه ميشود ، براي اينكه به تناسب تغيير متر ، زمان نيز تغيير خواهد يافت و ما هميشه به همان مقدار اندازهگيري شده قبلي خواهيم رسيد . در واقع نور و يا سرعت آن در حكم ابزار و وسيلهاي جهت انطباق واحد طول بر واحد زمان است و ما ميتوانيم در هر لحظه و هر جا ، ابزارهاي اندازه گيري طول و زمان خود را به دقت بسيار زيادي تنظيم كنيم .
با توجه به شكل زير فرض ميكنيم كه فضا به دلايل غير گرانشي در نقطه B انقباض يافته است :
دو پرتو نور با فاز ، شدت و فركانس ( طول موج ) يكسان را در نظر ميگيريم كه يكي از كنار نقطه B و ديگري دورتر از آن و به موازات همديگر در حال انتشار و گذر هستند . با گذر پرتو نور دوم از كنار نقطه B ، چون فضا انقباض يافته است به تدريج از طول موج نور كاسته شده و به فركانس و انرژي آن افزوده ميشود ، يعني حركت به طرف طيف آبي ، ولي در هنگام دور شدن پرتو نور دوم از نقطه B ، به تدريج به طول موج نور افزوده شده و از فركانس و انرژي آن كاسته ميشود ، يعني حركت به طرف طيف قرمز . بديهي است كه در اين وضعيت پرتو نور اول از پرتو نور دوم پيشي ( سبقت ) ميگيرد ، در حالي كه اندازه انرژي هر دو موج در كل ثابت مانده است ( يعني تعداد سيكلهاي مساوي دارند ) . ما در رسم شكل فوق از تاثيراتي كه موجب انحراف نور دوم شود صرف نظر كردهايم .
همانطور كه ميدانيم معادله طول موج و فركانس عبارت است از :
C سرعت ثابت نور و واحد آن متر بر ثانيه ، ƒ تواتر يا فركانس و واحد آن هرتز ( سيكل بر ثانيه ) و λ طول موج و واحد آن متر است . آنچه كه كاملا مشخص است اينكه همبافته فضا - زمان يعني همان حاصل تقسيم متر بر ثانيه در هر دو طرف معادله مشخص و معلوم است ، اين موضوع به چه معني است ؟
اين دقيقا به اين معني است كه اگر فرض كنيم ناظري به همراه پرتو نور دوم نزديك نقطه B شود با كاهش طول موج نور ، واحد اندازهگيري طول او يعني متر نيز كوتاه خواهد شد و همچنين ابزار اندازهگيري زمان او يعني كرنومتر يا ساعت كندتر كار خواهد كرد ، پس او به هيچ وجه متوجه كاهش سرعت نور و افزايش فركانس و انرژي موج نخواهد شد و همچنين است زماني كه هر دو در حال دور شدن از نقطه B باشند . در واقع تمامي اين تغييرات در سرعت ، فركانس و انرژي نور براي ناظران دور از نقطه B محسوس خواهد بود و اين پديده براي ناظر واقع در نقطه B غير قابل شناسايي است .
در واقع هر سه ناظر مستقر در نقاط A , B , C در مورد سرعت ، فركانس و انرژي نور اتفاق نظر و تفاهم خواهند داشت ، ولي ناظر چهارم دور از نقطه B متوجه اين تغييرات در فضا - زمان ، سرعت نور ، فركانس و انرژي آن خواهد شد .
d اندازه طول است . در سادهترين توضيح ما براي پيدا كردن سرعت نور ، مقدار تغيير مكان آن را تقسيم بر مقدار تغيير زمان ميكنيم . چون در انقباض فضا ، واحد اندازهگيري طول ما كوتاه ميشود و ساعت ما نيز كند كار ميكند به همان اندازه گيري قبلي دست مييابيم و هم چنين است در مورد انبساط فضا ، يعني واحد اندازهگيري طول ما بلند شده و ساعت ما نيز تندتر كار ميكند و در نهايت همان اندازهگيري قبلي نتيجه ميشود . به معادله زير توجه كنيد :
با افزايش طول موج ( λ ) به علت بلند شدن m ( انبساط فضا ) ، سرعت نور نيز ميبايست نسبت به ديد ناظر مجاور افزايش يابد ، ولي توام با افزايش اين طول موج به علت انبساط فضا ، زمان نيز تندتر كار خواهد كرد ، پس مقدار s نيز افزايش يافته و سرعت نور در نهايت ثابت اندازهگيري خواهد شد . ولي ناظر دور ( غير مجاور ) متوجه افزايش سرعت نور خواهد بود ، براي اينكه تغييري در زمان او ( مقدار s ) بوجود نيامده است ، پس براي ناظر مجاور ميتوانيم مقدار ثابت m/s ( همبافته فضا - زمان ) را از طرفين معادله حذف و به برابري زير برسيم :
K كيلو يعني ضريب 1000 ، n سيكل ( يك موج نور ) و Z بيانگر مقدار عددي است . در واقع در اين شرايط انبساط و انقباض فضا ، همواره و هميشه مقدار سرعت ، فركانس ( انرژي ) و طول موج نور براي ناظر مجاور پرتو دوم مقدار ثابتي خواهد بود و اين مقادير براي ناظري كه دور از نقطه B ميباشد تغيير مييابد و علت آنهم اختلاف در فضا - زمان آنها خواهد بود ، ولي مقدار تناسبات ( همبافتگي فضا - زمان ) همواره يكي ( ثابت ) است .
نظريه پردازان تئوري انفجار بزرگ چنين نظر ميدهند كه قبل از انفجار بزرگ ، فضا - زمان وجود نداشته است . و همه چيز داخل گوي بسيار چگال و داغي بوده است ، بعد از انفجار ، فضا - زمان ، ماده و انرژي پديدار شده است و فضا - زمان ما در حال انبساط است و اين انبساط به مرور زمان باعث شده است كه طول موج نور اوليه انفجار ، افزايش يافته و به امواج پس زمينه فعلي كيهان تبديل شود و آن را مدركي براي اثبات فرضيه خود ميدانند . در اين رابطه بايد گفت كه ما ناظرين همراه يا مجاور نور انفجار محسوب ميشويم و با انبساط فضا ميبايست اولا واحد اندازهگيري طول ما ( متر ) بلند شود و دوما زمان ما ( ساعت ) نيز تندتر حركت كند كه در اين رابطه چون سرعت نور را همواره ثابت اندازه گيري ميكنيم ، ميبايست فركانس و انرژي نور را نيز ثابت اندازهگيري كنيم كه چنين نيست ، يعني ما شاهد نور انفجار بزرگ نيستيم براي اينكه ماهيت اين امواج پس زمينه كيهان ، راديويي و از نوع ماكروويو است . پس اولا امواج پس زمينه كيهان مدرك اثبات نظريه انفجار بزرگ نيست و مربوط به نور انفجار بزرگ نميشود و دوما انفجار بزرگ يا انبساط فضا عامل انبساط كيهان نيست ، براي اينكه در اين صورت متر ما نيز همواره در حال بلند شدن بوده و نهايتا" متوجه انبساط عالم نخواهيم شد ، زيرا حاصل تقسيم تغيير اندازه قطر كيهان در تغيير اندازه طول متر ما همواره مقدار ثابتي خواهد بود : يعني
ΔU تغيير قطر كيهان ، Δm تغيير طول متر ، Constant مقدار ثابت ميباشد و ما در هر زمان در اندازه گيري قطر كيهان به همان نتيجه قبلي خواهيم رسيد كه چنين نيست ! ما در هر لحظه متوجه انبساط كيهان ، آنهم با سرعت شتاب دار ميشويم كه بيانگر اين است كه اندازه متر ما در حالت كلي در كيهان ثابت به نظر ميرسد . به بيان سادهتر :
يعني حاصل تقسيم تغيير قطر كيهان به متر ما ، روز به روز در حال افزايش و رو به بينهايت است و اين افزايش به صورت تصاعدي است . در حقيقت آنچه كه باعث انبساط كيهان ميشود ، ميدان گرانش منفي ( نيروي ضد جاذبه ) موجود در كيهان است كه باعث ميشود كهكشانها با سرعت شتاب دار و سرسام آوري ، آنهم درون فضا از يكديگر دور شوند . و از همه مهمتر اين انبساط برون كهكشاني است و مربوط به داخل كهكشانها نميشود ، يعني ابعاد خود كهكشانها در كل ثابت ميماند
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 20:45 ���� شیوا
نظريه انفجار بزرگ محال است
ابتدا بايد بدانيم كه سرعت فرار چيست ؟
اگر از سطح كره زمين گلولهاي را به طرف آسمان با سرعتي ( سرعت اوليه ) كمتر از سرعت فرار پرتاب كنيم [ با صرف نظر كردن از نيروي مقاومت هوا ] اين گلوله به سطح سياره زمين بر ميگردد . در واقع هرگاه گلولهاي را به طرف بالا پرتاب كنيم ، گلوله تا ارتفاع معيني بالا ميرود ، سرعت آن به صفر ميرسد و دوباره به سطح زمين بر ميگردد . در نقطه اوج ، گلوله تنها داراي انرژي پتانسيل است . هر چه سرعت اوليه گلوله بيشتر باشد ، تا ارتفاع بيشتري صعود ميكند . با اين مقدمه مي توانيم سرعت فرار را اينگونه تعريف كنيم :
سرعت فرار = مينيمم سرعت لازم براي عدم بازگشت گلوله به سطح سياره زمين است
چون گلوله به سطح زمين باز نمي گردد پس تا بينهايت به حركت خود ادامه مي دهد و چون مينيمم مقدار لازم است ، پس گلوله در بينهايت متوقف مي شود . با استفاده از روابط انرژي پتانسيل گرانشي و انرژي جنبشي جسم مي توان فرمولي براي سرعت فرار بيان كرد .
اگر انرژي پتانسيل گرانشي يك دستگاه شامل دو جسم در فاصله بي نهايت را برابر صفر در نظر بگيريم به راحتي مي توان اثبات كرد كه :
كه در اين رابطه U انرژي پتانسيل ، M جرم زمين ، m جرم گلوله ، G ثابت گرانش و r فاصله مركز زمين تا مركز گلوله است . با توجه به مطالب گفته شده در بالا مي توان گفت كه :
K انرژي جنبشي و Vesc سرعت فرار گلوله ميباشد . رابطه اخير ، فرمول سرعت فرار براي گلوله است و چنانكه ديده مي شود اين سرعت به جرم گلوله بستگي ندارد . همچنين متوجه مي شويم كه اگر فاصله دو جسم به صفر ميل كند سرعت فرار به بينهايت ميل خواهد كرد .
با در نظر گرفتن شعاع و جرم ، سرعت فرار براي برخي از اجرام سماوي منظومه شمسي به صورت زير است :
سرعت فرار از سطح خورشيد برابر 617.5 كيلومتر بر ثانيه ، از سطح عطارد 4.4 كيلومتر بر ثانيه ، از سطح زهره 10.4 كيلومتر بر ثانيه ، از زمين 11.2 كيلومتر بر ثانيه و از ماه 2.4 كيلومتر بر ثانيه و از مريخ 5 كيلومتر بر ثانيه ميباشد .
نظريه پردازان انفجار بزرگ مدعي هستند كه تمام جرم ( ماده ) و انرژي امروزه موجود در كيهان ، در چند ميليارد سال پيش در گوي بسيار چگال ( كوچك به اندازه يك نخود يا يك ذره اتمي ) ، داغ و متراكم بوده است و بعد از انفجار اين گوي ، ماده و انرژي انتشار يافته و كيهان پديدار شده است . اينك برسي خواهيم كرد كه آيا اين نظريه ميتواند درست باشد ؟
براي اينكار ميبايست سرعت فرار براي ماده و انرژي را در گوي چگال ( ابتداي انفجار و پيدايش كيهان ) حساب كنيم . سرعت فرار برابر خواهد بود با حد معادله كلي سرعت فرار ، زماني كه جرم گوي به بينهايت و شعاع آن به صفر ميل ميكند . براي اينكه جرم كيهان غير قابل تصور و بينهايت بوده و شعاع اين گوي به علت فشار گرانشي غير قابل تصور اين مقدار جرم عظيم ، در حد صفر بوده است ( يعني چيزي به اندازه شعاع يك ذره اتمي ) . مقدار كلي اين حد بينهايت است ، پس ميتوان به راحتي نتيجه گرفت كه هيچ چيز ( ماده ، جرم يا انرژي ) توان خروج و فرار از اين گوي را نداشته است . هر چند كه حد نهايي سرعت در نظريه نسبيت سرعت نور مطرح ميشود و سرعت نور نيز مقدار پيش پا افتاده و بسيار كمي در مقابل اين مقدار سرعت فرار فوقالعاده زياد و غير قابل درك است . پس ميتوان به اين نتيجه كلي رسيد كه اين گوي در صورت وجود ، مكان بستهاي بوده است كه خروج و فرار از آن غير ممكن و محال مينمايد . پس اگر گويچهاي با اين مشخصات در كيهان به علت تجمع تمامي اجرام و انرژيها تشكيل شود ، ماده ( جرم ) و انرژي محكوم است تا به ابديت در اين وضعيت ناهنجار باقي بماند و هيچ عاملي نخواهد توانست ماده و انرژي را از آن مجددا به بيرون بكشد و كيهاني ديگر مشابه كيهان ما را پديدار كند . پس نظريه انفجار بزرگ كه توجيهي براي انبساط و پديدار شدن كيهان فعلي ماست ، بسيار محال و غير ممكن مينمايد . به بيان شيواتر همانطور كه ميدانيم نور توان خروج و فرار از درون سياه چاله ها ( پايينتر از شعاع شوارتس شيلد ) را ندارد . اينك اين سوال مطرح ميشود كه نور حاصل از انفجار بزرگ چگونه توان فرار از آن ميدان گرانش غير قابل تصور را داشته است و بعد از سرد شدن تبديل به امواج پس زمينه كيهان شده است ؟ و اصولا خود نور سرد نميشود بلكه طيف انتشاري اجسام داغ در هنگام سرد شدن خود جسم ، به طرف طيف قرمز حركت ميكند . حد نهايي سرعت در نظريه نسبيت سرعت نور است كه براي نظريه انفجار بزرگ كافي نيست . نظريه انفجار بزرگ براي توجيه كيهان ، سرعت بينهايت ميخواهد ( ميطلبد ) كه نسبيت را نقض ميكند . اينك دو گزينه داريم 1- صحت تئوري نسبيت 2- صحت نظريه انفجار بزرگ ، انتخاب با شماست . ولي به نظر ميرسد كه فعلا صحت تئوري نسبيت انتخاب شود و نظريه انفجار بزرگ مردود شود !
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 20:41 ���� شیوا
يكي از نخستين حلهاي معادله ميدان انيشتين را فيزيكدان منجمي به نام كارل شوارتس شيلد به دست آورد . شوارتس شيلد متريك اطراف يك كره ، مثلا اطراف يك ستاره را بدست آورد . اين متريك كه امروزه متريك شوارتس شيلد نام دارد ، خاصيت بسيار عجيبي دارد ، اگر شعاع ستاره از حدي كوچكتر شود ، ديگر حتي نور هم نميتواند از آن بگريزد . در اين حالت ستاره به شيء عجيبي تبديل ميشود كه سياه چاله نام دارد . درك فيزيك سياه چاله ها يكي از چالشهايي است كه فيزيكدانان بيش از نيم قرن است با آن دست و پنجه نرم ميكنند . امروزه تقريبا اكثر فيزيكدانان فعال اعتقاد دارند كه در دنيا ، از جمله در مركز كهكشان راه شيري سياه چاله وجود دارد
محاسبه متريك گرانشي سياه چاله ( جرم نوتروني )
نسبيت عام و سياه چاله ها :
يكي از نخستين حلهاي معادله ميدان انيشتين را فيزيكدان منجمي به نام كارل شوارتس شيلد به دست آورد . شوارتس شيلد متريك اطراف يك كره ، مثلا اطراف يك ستاره را بدست آورد . اين متريك كه امروزه متريك شوارتس شيلد نام دارد ، خاصيت بسيار عجيبي دارد ، اگر شعاع ستاره از حدي كوچكتر شود ، ديگر حتي نور هم نميتواند از آن بگريزد . در اين حالت ستاره به شيء عجيبي تبديل ميشود كه سياه چاله نام دارد . درك فيزيك سياه چاله ها يكي از چالشهايي است كه فيزيكدانان بيش از نيم قرن است با آن دست و پنجه نرم ميكنند . امروزه تقريبا اكثر فيزيكدانان فعال اعتقاد دارند كه در دنيا ، از جمله در مركز كهكشان راه شيري سياه چاله وجود دارد
تاريخچه سياه چاله ها :
پس از آنكه مكانيك نيوتني تحت عنوان مكانيك آسماني در شناخت جهان مورد استفاده قرار گرفت ، يكي از موارد مورد توجه سياه چاله ها بود . نخستين بار در سال 1784 جان ميشل طي يك مقاله سرعت فرار را با اطلاعات آن روز محاسبه كرد و اظهار داشت كه اگر گرانش چنان قوي باشد كه سرعت فرار در آنجا بيش از سرعت نور باشد ؛ نور نميتواند از آنجا بگريزد . البته در آن زمان به طور تقريبي سرعت نور را ميدانستند ولي حد سرعت ، سرعت نور نبود . زيرا در مكانيك نيوتني سرعت نامتناهي قابل قبول بود . در سال 1796 لاپلاس همان نظريه جان ميشل را دوباره مطرح كرد . در اواخر قرن نوزدهم سرعت نور كاملا معلوم و اندازه گيري شده بود . در سال 1915 انيشتين نظريه نسبيت عام را مطرح كرد و نشان داد كه گرانش روي نور اثر دارد . چند ماه بعد كارل شوارتس شيلد با حل معادله ميدان انيشتين براي يك جرم نقطهاي ، اظهار داشت كه از ديدگاه نظري ، سياه چاله ها وجود دارند . شعاعي كه نور نميتواند از آنجا خارج شود به نام شعاع شوارتس شيلد شناخته ميشود . چند ماه بعد از شوارتس شيلد ، يكي از دانشجويان لورنتس به نام ژوهانس دروست ، به همان نتايج شوارتس شيلد رسيد .
در 1920 چاندرازخار كه از شاگردان ادينگتون بود ، نشان داد كه اگر سرعت فرار بخواهد بيش از سرعت نور باشد ، جرم جسم بايد حداقل 1.44 برابر جرم خورشيد باشد . اين عدد امروزه به عنوان حد چاندرازخار شناخته ميشود . ادينگتون با دست آورد وي مخالف كرد و آن را نادرست خواند . در 1939 اپنهايمر به اتفاق شاگرد خود اسنايدر پيش بيني كردند كه يك ستاره پر جرم در اثر گرانش فرو ميريزد و به سياه چاله تبديل ميشود . هم زمان با آغاز جنگ جهاني دوم ، مسئله سياه چاله ها به فراموشي سپرده شد . در دهه 1960 دوباره نظريه سياه چاله ها و راه حل شوارتس شيلد و فروپاشي گرانشي مورد توجه فيزيكدانان قرار گرفت .
شعاع شوارتس شيلد :
شعاع شوارتس شيلد را ميتوان با استفاده از رابطه سرعت فرار بدست آورد . توضيحات كاملي در مورد سرعت فرار در مبحث نظريه انفجار بزرگ محال است ارايه شده و روابط آن از قرار زير است :
اگر انرژي پتانسيل گرانشي يك دستگاه شامل دو جسم در فاصله بي نهايت را برابر صفر در نظر بگيريم به راحتي مي توان اثبات كرد كه :
كه در اين رابطه U انرژي پتانسيل ، M جرم زمين ، m جرم گلوله ، G ثابت جهاني گرانش و r فاصله مركز زمين تا مركز گلوله است . با توجه به مطالب گفته شده در بالا مي توان گفت كه :
K انرژي جنبشي و Vesc سرعت فرار گلوله ميباشد .
براي آنكه نور نتواند از سطح يك جسم بگريزد ، بايد در رابطه فوق سرعت فرار در آنجا برابر سرعت نور شود . چنين جسمي كه مانع فرار نور ميشود ، قابل رويت نيست و آن را سياه چاله مينامند . شوارتس شيلد با استفاده از نسبيت عام ، شعاع يك سياه چاله را محاسبه كرد و به صورت زير ارايه داد :
كه در آن r شعاع شوارتس شيلد و c سرعت نور ميباشد . سياه چاله ها مثل گرداب عمل ميكنند . هر جرم يا انرژي كه به يك سياه چاله نزديك شود ، در داخل فاصله معيني كه افق رويداد آن خوانده ميشود ، به طور مقاومت ناپذيري به درون سياه چاله كشيده ميشود . سياه چاله ماده را به سمت خود ميكشد و منقبض ميكند ، تا آنكه ماده به كلي تجزيه و جز پيكره سياه چاله شود .
نوري كه از اطراف يك سياه چاله عبور ميكند ، اگر به افق رويداد نرسد ، روي مسيري منحني شكل از كنار آن ميگذرد . اگر به افق رويداد برسد ، در سياه چاله سقوط ميكند و سياه چاله را سياه و بنابراين نامريي ميكند
موج يا امواج گرانشي :
گرانش يكي از چهار نيروي اساسي طبيعت فرض ميشود كه ماهيت عمل آن نظير ساير نيروهاست ، با اين تفاوت كه بسيار ضعيف تر از آنهاست . نخستين نيرويي كه به طور جدي مورد توجه قرار گرفت گرانش است . طبق قانون جهاني گرانش كه نيوتن كاشف آن است ، هرگاه دو جسم در فاصلهاي از يكديگر قرار گيرند ، نيرويي بر هم وارد ميكنند كه با حاصل ضرب جرم دو جسم متناسب و با مجذور فاصله نسبت عكس دارد . اين نيرو خاصيت ذاتي ماده است و تجربه نشان داده مستقل از خواص فيزيكي ، شيميايي و محيطي همواره اعمال ميگردد . برد اين نيرو بينهايت است . بسياري از فيزيكدانان از جمله فارادي و پلانك اعتقاد داشتند كه نيروهاي گرانشي و الكترومغناطيسي تشابه بسيار زيادي به يكديگر دارند و احتمالاً رابطه مشابهي نظير آنچه كه بين نيروهاي الكتريكي و مغناطيسي وجود دارد ، بين گرانش و نيروي الكترومغناطيسي نيز وجود دارد . آلبرت انيشتين نيز تلاش بسيار كرد كه اين دو نيرو را در يك نيروي اوليه خلاصه كند ، اما موفق نشد . البته در زمان انيشتين نيروهاي مهم و مطرح همين دو نيروي گرانشي و الكترومغناطيسي بود .
نظريه نسبيت عام كه گرانش را به منزله انحناي فضا - زمان چهار بعدي مطرح مي كند ، انواعي از پديدههاي غير عادي را پيش بيني مي كند . بنابر نسبيت عام هر جسمي كه جرم داشته باشد موجب ميگردد كه فضاي اطراف آن خميده شود . هر زمان كه اين جسم حركت كند ، اين انحنا با صورت بندي جديد ماده ، متناسب مي گردد . اين تنظيم فضا - زمان با وضعيت متغير مكاني ماده موجب مي شود كه امواج گرانشي با سرعت نور در فضا منتشر شود . در نتيجه هر جسم متحركي از خود تشعشعات گرانشي منتشر مي كند .
امواج گرانشي نسبت به ساير نيروها فوقالعاده ضعيف است . براي مشاهده ضعيف بودن امواج گرانشي نسبت به امواج الكترومغناطيسي كافيست قانون گرانش و قانون كولن را براي دو الكترون بكار بريد . خواهيد ديد كه امواج الكترومغناطيسي تقريباً ده بتوان چهل مرتبه از امواج گرانشي قوي تر است .
وقتي امواج الكترومغناطيسي به ماده برخورد مي كنند ، فقط ذرات باردار را تكان مي دهند . ولي امواج گرانشي موجب ميشوند كه تمام ذرات ماده تحت تاثير قرار گيرند . همچنين به دليل آنكه امواج الكترومغناطيسي بسيار قوي تر از امواج گرانشي است ( تقريباً ده بتوان چهل بار ) هنگام عبور امواج به همين نسبت نيز ذراتي كه در مسير آنها هستند تحت تاثير قرار مي گيرند .
در دهه 1960 ژوزف وبر از دانشگاه مريلند ترتيبي داد تا امواج گرانشي را آشكار سازد . آنتني كه وبر براي آشكار ساختن امواج گرانشي ساخت استوانهاي آلومينيمي بود به قطر 60 سانتيمتر و طول 1.5 متر كه وزن آن بيش از يك تن بود . اين استوانه توسط سيمي كه در وسط آن به دور استوانه پيچيده شده بود در يك محفظه خلا به طور معلق قرار داشت . همچنين اين محفظه به وسيله سيستمي از كمك فنرها از جهان خارج جدا شده بود . وقتي يك موج گرانشي از درون استوانه عبور ميكرد فشارهايي به وجود مي آورد . وبر براي آشكار كردن نوسانات حاصل ، تعدادي كريستال پيزوالكتريك بر روي سطح استوانه نصب كرد . اين كريستالها نوسانات را به جريانهاي الكتريكي ضعيفي مبدل مي كنند . سپس اين جريانها تقويت و ثبت مي شوند . يك چنين استوانه آلومينيمي به دليل وجود تاثيرات گرمايي همواره در حال نوسان خواهد بود . براي غلبه بر اين مشكل صافيهايي الكترونيكي در سيستم نصب شده تا تمام نوسانات را به استثناي بزرگترين آنها حذف كند . علاوه بر اين وبر دو عدد از اين آنتنها را يكي در دانشگاه مريلند در نزديكي واشنگتن و ديگري را در آزمايشگاه ملي ارگون خارج از شيكاگو نصب كرد . اين دو آنتن بوسيله خطوط تلفن به نحوي به هم وصل بودند كه نوسانات بزرگ آني كه در هر دو ايستگاه رخ مي داد ، به سرعت ثبت مي كردند . در سال 1969 وبر با اعلام اين خبر كه امواج گرانشي را به طور موفقيت آميزي آشكار كرده فيزيكدانان را متحير كرد . هر روزه حداقل يك نوسان بزرگ ثبت مي شد و نشان مي داد كه يك موج گرانشي به زمين برخورد مي كند . با اين وجود بسياري از دانشمندان نسبت به درستي نتايج آزمايش وبر مشكوك هستند . هرچند كه هيچ كس نتوانسته نشان دهد كه كدام قسمت از نتايج آزمايش وبر نادرست است .
نحوه عملكرد امواج گرانشي بر ذرات باردار و بدون بار چنين بنظر ميرسد : زمانيكه يك موج گرانشي از يك جسم عبور ميكند ، ممكن است جهت نوسان ذرات عمود بر جهت انتشار موج گرانشي باشد ، ولي در اين حالت ذرات نسبت به يكديگر حركت نسبي دارند و ذرات بطور يكسان و يكپارچه و باهم ارتعاش نمي كنند . بطور مثال اگر امواج گرانشي از يك لوله استوانهاي عبور كنند و ما سطح مقطع دايرهاي آنرا ناظر باشيم ، مشاهده خواهيم كرد كه ذرات سمت چپ و راست از مركز دايره دور ميشوند و در همان لحظه ذرات بالا و پائين به مركز دايره نزديك ميشوند و لحظهاي بعد ، اين وضعيت بر عكس ميشود . نمونه كيهاني اين تحولات گرانشي ، لحظه انفجار ستارگان بسيار عظيم است كه جرمشان هزاران مرتبه از خورشيد ما بزرگتر است و امواج گرانشي حاصل از انفجار ، بهنگام عبور از منظومه شمسي ، موجب نوسان ماه و زمين به عقب و جلو ميشوند .
اشكالات امواج گرانشي در نسبيت عام :
1-همچنانكه مي دانيم در نسبيت عام ، گرانش اثر هندسي ماده بر فضاي اطرافش ميباشد و آنرا انحناي فضا - زمان مي نامند كه كميتي پيوسته است . با حركت جسم ميزان انحناي فضا - زمان نيز تغيير مي كند . اگر فرض كنيم كه امواج گرانشي نيز كميتي پيوسته است آنگاه با مكانيك كوانتوم ناسازگار خواهد بود . يعني از چهار نيروي اساسي سه تاي آنها كوانتومي و يكي پيوسته است . اگر فرض كنيم كه امواج گرانشي نيز كوانتومي است كه در اين صورت فضا - زمان با امواج گرانشي كه نسبيت خود باني است ناسازگار خواهد بود .
اخترشناسان به تازگي از پيشرفتهاي رصدي و نظري درباره فاجعه بارترين واقعه در عالم ، پس از مهبانگ ، خبر دادند يعني :
ادغام سياهچاله هاي ابر پر جرم . اين برخوردهاي عظيم بايد در مدت كوتاهي ، 23^10 برابر خورشيد انرژي آزاد كنند ، كه همه اين انرژي به شكل امواج نامريي گرانشي است ؛ امواجي در انحناي فضا ـ زمان كه در نسبيت عام انيشتين هم پيش بيني شده ، اما هنوز بطور قطع شناخته نشدهاند .
اخترشناسان سالهاست كه ميدانند ابر سياهچاله ها ، با جرمي معادل چند ميليون تا چند ميليارد برابر جرم خورشيد ، در مركز كهكشانهاي بزرگ مخفي شدهاند . اين هيولاها به تحول كهكشانها نظم مي بخشند . وقتي دو كهكشان با هم ادغام مي شوند ، سياهچاله هاي ابر پر جرم بايد در عرض چند صد ميليون سال در مداري به گرد هم قفل شوند .
اين جفت چرخان به دور هم ، ستاره هاي نزديك را پراكنده مي كنند . به اين فرآيند كه آنها را نزديكتر به هم مي كشاند ، اصطكاك ديناميكي مي گويند . اگر اين دو به فاصله يك هزارم سال نوري از هم برسند آنچنان با حركت خود ساختار فضا ـ زمان را در هم مي پيچند كه با گسيل امواج گرانشي و از دست رفتن انرژي ، مطابق اصل بقاي تكانه انرژي ، امواج گرانشي قدرتمندي را ساطع مي كنند . مدارهايشان جمع تر مي شود و سرانجام آنقدر به دور هم مي گردند تا تبديل به يك سياهچاله شوند . اما چنين رخدادي چقدر معمول است ؟
اخترشناسان ، براي يافتن پاسخ اين پرسش ، بايد سياهچاله هاي دوتايي با جدايي كم را پيدا كنند . اخترشناسان دانشگاه نيومكزيكو در گزارش اخير خود خبر كشف احتمالي به هم چسبيده ترين جفت سياهچاله ها را اعلام كردند . اين دو سياهچاله ، دو منبع راديويي درخشان در نزديكي مركز كهكشان 0402+379 در صورت فلكي برساوش اند .
اخترشناسان با استفاده از آرايه با خط مبناي بسيار بلند (VLBA) ـ شبكهاي از 10 تلسكوپ راديويي كه در خطي به طول 8000 كيلومتر از هاوايي تا شرقي ترين جزاير دريايي كارايب گستردهاند ، جدايي زاويهاي اين زوج را فقط 6.9 ميلي ثانيه قوس بدست آوردند ، كه با توجه به فاصله 750 ميليون سال نوري اين جفت از ما ، فاصله آن دو از هم 24 سال نوري به دست ميآيد . اين عدد 100 بار كمتر از جدايي بين جفت سياهچاله هايي است كه پيش از اين كشف شده بود .
طيفهايي با تفكيك كم كه به كمك تلسكوپ هابي ـ ابرلي در تگزاس گرفته شده است كه گردش آنها به دور هم را نشان مي دهد و جرم مجموعشان را دست كم 150 ميليون برابر جرم خورشيد به دست مي دهد . احتمالا ً دوره گردش آنها به دور هم 150 هزار سال طول مي كشد تا آن دو در هم ادغام شوند .
ممكن است جدايي بين دو سياهچاله بيشتر از اين باشد ، اگر يكي از آنها بسيار جلوتر از ديگري ، نسبت به زمين باشد و از ديد ما كنار هم بنظر برسند ؛ كه البته احتمالش بسيار كم است . براساس بررسي هاي نظري وقتي كهكشانها ادغام مي شوند ، اصطكاك ديناميكي به سرعت دو سياهچاله را به هم نزديك مي كند تا فاصله شان به 30 سال نوري برسد . سپس مهاجرت بسوي هم كند مي شود ، پيش از اين كه برهمكنش با گاز ، دستهاي ستاره ، يا سياهچاله سومي سبب ادغام دو ابرسياهچاله شود .
فيزيكدانان همچنين مايل اند ردپاي امواج گرانشي را در انحناي فضا ـ زمان شناسايي كنند ؛ آثاري كه حاصل ادغام سياهچاله هاي غول پيكرند . مطابق نسبيت عام انيشتين انحناي فضا در اطراف جرم شكل مي گيرد و جرم زياد و بي اندازه چگال سياهچاله انحناي فوقالعادهاي را در فضا ـ زمان ايجاد مي كند و با حركت دو سياهچاله به دور هم خميدگي فضا ـ زمان نيز جابجا مي شود و موجي از انحناي فضا ـ زمان را منتشر مي كند كه موج گرانشي نام دارد . اخترشناسان مركز پرواز هاي فضايي گادرد ناسا در گزارشي اعلام كردند كه شبيه سازي هاي سه بعدي ابر رايانه ها نشان مي دهد در جريان فرايند ادغام ، امواج به سوي بيرون حركت مي كنند . آنها معادلات انيشتين را به زبان رايانه ترجمه كردند . شبيه سازي مشخص كرد كه اگر سياهچاله هاي ابر پر جرم در هر كهكشان در فاصله چند ميليارد سال نوري از زمين با هم ادغام شوند ، آشكارسازهاي امواج گرانشي بايد به دنبال چه نشانههايي بگردند . چندين شبيه سازي انجام شده و حالا دانشمندان مطمئن اند كه شبيه سازيها بيشترين شباهت را با واقعيت دارند . آنها دريافتند كه 4 درصد جرم سياهچاله ها به امواج گرانشي تبديل مي شود . بسامد و شدت امواج با نزديكتر شدن سياهچاله ها به هم افزايش مي يابد .
هر موجود ميكروسكوپي در فاصله چند واحد نجومي از اين رخداد به سبب امواج گرانشي تكه تكه خواهد شد . اما زماني كه اين امواج ميليونها يا ميلياردها سال نوري سفر كنند و به زمين برسند ، اثر كشيده شدن يا فشرده شدن حاصل از عبور موج گرانشي بر موجودات زمين بسيار كمتر از اندازه هسته يك اتم است . به سبب بسامد كم و ضعيف بودن اين امواج ، دانشمندان براي آشكار ساختن آنها به آرايهاي از فضاپيماها نياز دارند . ناسا و اسا در حال تدارك اين ماموريت اند ؛ آنتن فضايي تداخل سنجي ليزري (ليزا) . البته ليزا هم يكي از ماموريتهاي ناسا در فهرست ابهام است زيرا كاهش بودجه ناسا بسياري از ماموريتهاي آينده را لغو كرده است .
" آشكار سازهايي كه امروزه براي جستجوي امواج گرانشي به كار مي روند ، گرچه تلسكوپ امواج گرانشي نيز نام دارند اما در عمل هيچ شباهتي به تلسكوپ نوري ندارند .
اساس كار اين آشكار سازها ، پديدهاي به نام تداخل سنج است . در اين روش دو باريكه هم فاز نور در دو مسير عمود بر هم حركت مي كنند ، در انتهاي مسيرها بازتابندهاي قرار دارد كه نور را به مبداء باز مي تاباند .
دو باريكه نور وارد يك تلسكوپ مي شوند و يك طرح تداخلي مي سازند . در آنجا ميتوان فهميد كه در طول مسير آيا اتفاقي براي يكي از پرتوها روي داده است يا خير ؟
اگر پديدهاي باعث تغيير يكي از باريكهها شود آنگاه دو پرتو با هم اختلاف فاز پيدا مي كنند و وقتي با يكديگر تركيب شوند طرح تداخلي آنها تغيير خواهد كرد و ديگر همان شكل قبلي را نخواهد داشت . با مشاهده اين تغيير مي توان فهميد كه چه اتفاقي افتاده است . اگر اين پديده موج گرانشي باشد ، موج گرانشي در راستاي عمود بر انتشار خود ، فضا - زمان را دچار تغيير خواهد كرد .
به عبارتي مسير نور در اثر عبور موج گرانشي تغيير مي كند . فرض كنيم در راستاي يكي از بازوها عبور مي كند ، طبق خاصيت موج گرانشي ، طول بازو براي مسير نور تغيير مي كند . درست مثل وقتي كه نور در هوا وارد آب يا شيشه مي شود و سرعت آن تغيير مي كند . بنابراين نور در مدت زمان متفاوتي اين مسير را طي مي كند و به همين دليل نسبت به حالات قبل اختلاف فاز پيدا مي كند . اختلاف فاز اين پرتو موجب مي شود كه ديگر پرتوها يكديگر را خنثي نكنند و در نتيجه يك جرقه را لحظهاي با شكل خاص مشاهده مي كنيم . پس مشاهده يك درخش نمايانگر عبور موج گرانشي است اما ممكن است عوامل ديگري مثل زمين لرزه باعث ايجاد چنين تغييراتي شود . به همين خاطر در مجاورت يكي از آشكارسازها ، آشكارساز كوچكتري با همين خصوصيات ولي با طول بازوي 2 كيلومتر ساخته مي شود . اگر موج گرانشي عبور كند ، اثر آن بر آشكارساز كوچك ، نصف آشكارساز بزرگ است . از جمله آشكار سازهاي روي زمين آشكار ساز ليگو است .
ليگو با وجود آنكه در حال حاضر بزرگترين آشكار ساز امواج گرانشي روي زمين است ولي مشكلات و محدوديتهاي بزرگ نيز دارد كه مهمترين آنها حساسيت نسبتاً پايين به امواج گرانشي است . ليگو مي تواند منظومه دوتايي ستارههاي نوتروني را تنها در چند صدم ثانيهاي كه اين دو با هم برخورد مي كنند آشكار كند . در چنين لحظهاي امواج گرانشي در حوالي منظومه بسيار قوي است .
يك راه ديگر براي آگاهي از امواج گرانشي و آنچه در پيرامون ما در فضا اتفاق مي افتد شبيه سازي رايانهاي است . در اين كار وضعيت فيزيكي خاصي را در نظر مي گيرند و با كمك معادلات توصيف كننده آن وضعيت ، رفتار بعدي آن را شبيه سازي مي كنند ، هر چند كه معادلات رياضي بسيار پيچيدهاي دارند . بررسي امواج اجرام مختلف به ما كمك مي كند تا اطلاعات بيشتري در مورد ساختار آنها كسب كنيم . با مشاهده انفجار يك ابر نو اختر مي توان سرعت امواج الكترومغناطيس و سرعت موج گرانشي را مقايسه كرد . دريافت موج گرانشي از يك ستاره نوتروني مي تواند اطلاعات دقيق تري در مورد شعاع و جرم آنها به ما دهد .
طرحي به نام ليزا Lisa در دست است كه از سه ماهواره تشكيل شده در فضا به شكل يك مثلث متساويالاضلاع با طول هر ضلع 5 كيلومتر قرار دارد . ماهوارههاي ليزا در فاصله 50 ميليون كيلومتري زمين به دور خورشيد قرار خواهند گرفت . يكي از ماهوارهها ، هم به صورت منبع تابنده ليزر و هم به صورت دريافت كننده پرتوهاي بازتابنده عمل مي كند و دو ماهواره ديگر در نقش بازتابنده ( از قطعات مكعبي شكل ساخته شده است ) استفاده مي كنند كه آزادانه در فضاي درون ماهواره حركت مي كند
2-اگر سرعت امواج گرانشي برابر سرعت نور باشد ؛ اين امواج نميتوانند از افق رويداد يا شعاع شوارتس شيلد اجرام نوتروني فرار و به طرف پيرامون منتشر و حتي آشكار شوند ، براي اينكه طبق نظريات جديد ، ميدان گرانش هر جسمي تشكيل شده است از امواج گرانشي خود آن جسم كه مربوط به ذرات زير كوانتومي فرضي به نام گراويتون ميشود و علت آن اين است كه اتمها ساكن نبوده بلكه با نوسانات زيادي در حال جنبش هستند كه مسلما امواج گرانشي توليد خواهند كرد ، يعني چيزي شبيه امواج الكترومغناطيسي پيرامون اجسام باردار يا مواد باريوني كه مربوط به ذراتي به نام فوتون ميشود . در صورت درست بودن نظريات فعلي هيچ ميدان گرانشي نميتواند پيرامون سياهچاله ها پديدار شود و اين در حالي است كه ميدان گرانش قوي پيرامون اجرام نوتروني شناسايي شده است . و بايد گفت كه اين امواج گرانشي در برهمكنش سياهچاله ها با يكديگر در يك سيستم ( منظومه ) دوتايي شناسايي و رديابي شده و جالب است كه اين پديده شناخته شده يكي از شواهد اثبات نظريه نسبيت تلقي ميشود . اگر طبق نظريات مكانيك كوانتومي ذره زير كوانتومي وجود داشته باشد و آن حامل نيروي گرانش باشد ، سرعت اين ذرات ميبايست به مراتب بيشتر از سرعت نور يا فوتونها باشد تا بتوانند خارج از افق روي داد يك سياه چاله گسترش و انتشار يابند .
امروزه سرنخهايي از اين سرعتهاي بسيار بالا بدست آمده است .
سرعت نور شكسته شد
محققان دانشگاهي در سوئيس سيگنالي را رديابي كردند كه سرعتي بالاتر از سرعت نور دارد . به گزارش خبرگزاري مهر ، محققان دانشگاه ژنو در سوئيس موفق به كشف سيگنالي شدند كه سرعت حركت آن از سرعت نور بيشتر است . در دنياي خارقالعاده كوانتوم و مكانيك كوانتومي ، پديدهاي به نام درگيري ذرات با يكديگر وجود دارد به اين معني كه اگر دو ذره كه به شدت با هم در ارتباطند را از يكديگر جدا كرده و در فاصله طولاني از هم نگه داريم ، علي رغم فاصلهاي كه بين آنها وجود دارد ، در صورت بروز تغيير در يكي از ذرهها ديگري نيز دچار تغيير خواهد شد . اين پديده توسط دكتر دانيل سالارت و همكارانش در دانشگاه ژنو مورد بررسي قرار گرفت . وي دو فوتون نور مرتبط و درگير به هم را در آزمايشگاه به فاصله 18 كيلومتر از يكديگر دور كرد و با بررسي خصوصيات هر يك از آنها دريافت كه با تغيير در هر كدام ديگري نيز متحول مي شود . وي اين آزمايش را بر روي جفتهاي زيادي از فوتونها انجام داد كه نتايج به دست آمده مشابه نتيجه اوليه بود . با مشاهده اين نتايج محققان به اين نتيجه رسيدند كه بين اين دو ذره سيگنالي در حال حركت است كه خصوصيات يكي را به ديگري منتقل مي كند . بر اساس گزارش NewScientist، محققان بر اين باورند كه اين سيگنال بايد سرعتي 10000 بار بيشتر از سرعت نور داشته باشد تا بتواند خصوصيت يك فوتون را به ديگري منتقل كند .
نظريه ديگري كه اين تيم ارائه داد مبني بر اين است كه سنجش خصوصيات يك فوتون به سرعت بر روي فوتونهاي ديگر نيز تاثير مي گذارد .
البته لازم به ذكر است كه سرعت محاسبه شده جديد ميبايست 15707 برابر سرعت نور باشد زيرا همانطور كه ميدانيم محيط دايره تقريبا 3.14 برابر قطر آن است و چون امواج الكترومغناطيسي به صورت كره در فضا گسترش مييابند اين ارتباط مابين دو فوتون ميبايست از طريق محيط دايرهاي شكل برقرار شود و نه از طرق قطر دايره يا همان خط مستقيم .
در رسم فوق مارپيچ طلايي دوران ميدان الكتريكي موج الكترومغناطيس ، A منبع موج الكترومغناطيس ، B و C مكان حضور دو فوتون با فاصله 18 كيلومتر و منحني يا كمان ADC برابر 28.27 كيلومتر ميباشد كه انتقال اطلاعات ميبايست از اين طريق انجام شود كه سرعت ميبايست 1.57 برابر بيشتر شود .
اگر سرعت برقراري ( تشكيل ) و يا انفصال ميادين گرانشي و همچنين انتشار امواج گرانشي معادل و برابر سرعت نور باشد ، اين ميادين و امواج در پيرامون يك سياه چاله تقريبا به شكل زير خواهد بود :
دايره قرمز رنگ شعاع شوارتس شيلد و منحنيهاي مشكي رنگ بيانگر انحناي فضا - زمان نظريه نسبيت يعني مسير برگشت امواج الكترومغناطيسي و گرانشي به طرف داخل را نشان ميدهد كه در كل وضعيت ناهنجاري را براي يك جرم نوتروني به ارمغان خواهد داشت . در اين وضعيت ناهنجار تمام نيروهاي گرانشي يا انرژي امواج گرانشي و ... در مركز جرم نوتروني متمركز ميشوند كه در اين صورت ، اجرام نوتروني خيلي زود ميبايست منفجر شوند كه در واقع چنين نيستند ! انفجار آنها تابع شرايط خاص خود است كه در روز قيامت به وقوع خواهد پيوست ! در حقيقت سرعت برقراري ( تشكيل ) و يا انفصال ميادين گرانشي و همچنين انتشار امواج گرانشي خيلي بيشتر از سرعت نور ( امواج الكترومغناطيس ) است ، اين ميادين يا امواج گرانشي و بهتر است بگوييم كه دوران ميادين گرانشي پيرامون يك جرم نوتروني به شكل زير خواهد بود :
يعني همان اسپيرال لگاريتمي معروف ( مارپيچ طلايي فيبوناچي ) !
توضيحات بيشتر در مورد شكل اول اينچنين است كه طبق نظريه نسبيت ، گرانش تغيير شكل هندسي فضاي پيرامون جرم يا جسم و يا همان انحناي فضا - زمان است و چون مسير حركت نور تابعي از همبافته فضا - زمان است ، پس نور در هنگام گذر از پيرامون اجرام خميده ميشود و مسير مستقيم پرتو نور به منحني تبديل ميشود . حال پرتو نوري را فرض كنيد كه با سرعت اوليه سعي دارد از ميدان گرانش يك سياه چاله فرار كند ، سرعت اين پرتو نور در جوار شعاع شوارتس شيلد صفر شده و مجبور است به طرف مركز سياه چاله سقوط كند ولي امواج گرانشي چنين نيستند ، سرعت آنها خيلي بيشتر از سرعت نور است و توان فرار را دارند منتها در هنگام فرار تاب خورده و تحت تاثير گرانش در هم تنيده ميشوند و همانند يك اسپيرال لگاريتمي منتشر خواهند شد . پس هرچه قدر جرم و يا سرعت زاويهاي سياهچاله بيشتر شود فركانس و يا بسامد امواج گرانشي افزايش خواهد يافت و برعكس . پس در آينده ميتوان با شناسايي امواج راديويي و گرانشي اجرام نوتروني به اطلاعات مفيدي دست يافت كه اشاره به خصوصيات فيزيكي جرم نوتروني خواهد داشت .
حد جرم نوتروني براي گريز امواج گرانشي :
اينك ما ميتوانيم متريك گرانشي اطراف يك سياه چاله را محاسبه و بدست آوريم . براي اين منظور ميبايست سرعت فرار را برابر سرعت نور بتوان 2 در نظر بگيريم براي اينكه در مبحث قيامت در پيش است ( انقلاب دوم ستارگان نوتروني ) عنوان شد كه :
سرعت انتشار تك موج گرانشي :
ما همواره بايد بدانيم كه سرعت حركت موج به دو عامل كلي بستگي دارد 1 - محيط انتشار موج 2 - جنس و ماهيت خود موج . نور از جنش امواج الكترومغناطيس است ولي گرانش از نوع موج گرانشي ، اگر ما فضا را براي هر دو موج يكسان در نظر بگيريم ، آيا ماهيت اين دو موج يكي است ؟ هر چند كه مبدا و منشا واحدي داشته باشند ! متاسفانه بشر فعلا توانايي توليد امواج گرانشي را ندارد كه سرعت آن را اندازه گيري كند ولي به احتمال زياد سرعت امواج گرانشي خيلي خيلي ..... بيشتر از سرعت نور است ، اين موج در عرض 50 هزار سال قمري فاصله 13 ميليارد سال نوري را طي ميكند ، يعني سرعتي نزديك به 270 هزار برابر سرعت نور و البته اين به فركانس موج گرانشي نيز مربوط ميشود . اگر ابعاد كيهان 14.547.900.000 سال نوري باشد اين موج در عرض 48.493 سال شمسي آن را ميپيمايد و همه چيز مقابل خود را منهدم ميكند ، پس ميتوان با اين شرايط سرعت آن را 300.000 برابر سرعت نور تخمين زد يعني سرعت تك موج گرانشي برابر سرعت امواج الكترومغناطيسي به توان دو است ، يعني سرعت موج گرانشي برابر C² ميباشد . براي اين محاسبه از فرمول كلاسيك سرعت فرار استفاده ميكنيم .
R متريك گرانشي اطراف يك سياه چاله و M جرم آن ميباشد . اينك با دانستن فرمول حجم كره و جرم حجمي نوترون متراكم ، ميتوانيم حد جرم سياه چاله و متريك گرانشي آن را محاسبه كنيم . براي اين منظور از دستگاه معادلات ( دو معادله دو مجهول ) استفاده ميكنيم .
اين اعداد به چه معني است ؟
اگر حد جرم نوتروني ( سياه چاله ) بدست آمده را تقسيم بر جرم خورشيد ( 30^10*1.99 ) كنيم ، عدد 26^10*1.16 بدست ميآيد . طبق رصدهاي انجام شده چنين برآورد ميشود كه در كيهان تقريبا 100 ميليارد كهكشان وجود دارد و به طور متوسط هر كدام حاوي 100 ميليارد ستاره است . يعني كيهان حاوي 22^10 ستاره است كه اگر تمام اينها به علاوه ساير اجرام سماوي و مواد باريوني ، تشكيل جرم نوتروني ( سياه چالهاي ) را دهند كه مسلما شعاع آن كمتر از متريك گرانشي بدست آمده خواهد بود ، و هرگز نميتواند جلوي فرار و انتشار امواج پرقدرت و پر نفوذ گرانشي را بگيرد ، يعني هيچ مانعي جلودار امواج و ميادين گرانشي نخواهد بود
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 20:37 ���� شیوا
به نام خداوندی که آسمان ها را افرید تا او را بشناسیم.
امیدوارم که ستاره های چشماتون یه چشمکی هم به شباهنگ ما زده
باشه.چرخشم کنده میدونم اما شما به بزرگی مدارتون ببخشید.
اگه قابل بدونید مدیریت شباهنگ در خدمت شماست. می تونید هر گونه
انتقاد یا پیشنهادی رو جهت ارتقا کیفیت شباهنگ با من در میون
بگذارید.خوشحال می شم از نظرات هوشمندانتون استفاده کنم.
مدیریت شباهنگ
[ مدیریت شباهنگ ]
+ ����� ��� �� ���� 15:55 ���� شیوا
خورشید، گوی غول پیکر درخشانی در وسط منظومه شمسی و تامین کننده نور، گرما و انرژی های دیگر زمین است. sun - خورشیداین ستاره به طور کامل از گاز تشکیل شده است. بخش بشتر این گاز از نوعی می باشد که به نیروی مغناطیسی حساس است. این نوع از گاز به خاطر همین حساسیت، بسیار خاص می باشد. دانشمندان به آن پلاسما* می گویند.(* پلاسما حالت چهارم ماده است. در خیلی جاها این چنین آموزش می دهند که ماده دارای سه حالت جامد، مایع و گاز است. پلاسما گاز شبه خنثایی از ذرات باردار و خنثی است که رفتار جمعی از خود ارائه میدهد. به عبارت دیگر میتوان گفت که واژه پلاسما به گاز یونیزه شدهای اطلاق میشود که همه یا بخش قابل توجهی از اتمهای آن یک یا چند الکترون از دست داده و به یونهای مثبت تبدیل شده باشند. یا به گاز به شدت یونیزه شدهای که تعداد الکترونهای آزاد آن تقریبا برابر با تعداد یونهای مثبت آن باشد، پلاسما گفته میشود. توضیحات بیشتر را در ادامه مقاله مطالعه خواهید نمود.) نه سیاره و قمرهایشان، ده ها هزار خرده سیاره و چندین تریلیون شهاب سنگ به دور خورشید در گردشند. خورشید و همه این اجرام در منظومه شمسی می باشند. زمین با میانگین فاصله تقریبی ۱۴۹.۶۰۰.۰۰۰ کیلومتر از خورشید در حرکت است.
شعاع خورشید (فاصله بین مرکز تا سطح آن) حدود ۶۹۵.۵۰۰ کیلومتر، تقریبا ۱۰۹ برابر شعاع زمین است. مثال زیر به شما کمک می کند تا مقیاس خورشید، زمین و فاصله بین آنها را تصور کنید: اگر شعاع زمین را به اندازه عرض یک گیره کاغذ معمولی تصور کنیم، شعاع خورشید تقریبا برابر با پایه یک میز تحریر و فاصله آنها حدودا به اندازه ۱۰۰ قدم خواهد بود.
قسمتی از خورشید که ما می بینیم دمایی حدود ۵۵۰۰ درجه سانتیگراد دارد. ستاره شناسان دمای ستارگان را با واحدی به نام کلوین (Kelvin) اندازه گیری می کنند و به طور خلاصه آن را K می نویسند. یک کلوین دقیقا برابر با ۱ درجه سلسیوس یا ۱.۸ درجه فارنهایت است، اما تفاوت واحد کلوین با واحد سلسیوس در نقطه شروع آنهاست. مقیاس واحد کلوین از صفر مطلق که برابر است با ۲۷۳.۱۵ – درجه سانتیگراد آغاز می شود. بنابراین دمای سطح خورشید ۵۸۰۰K و دمای هسته خورشید بیش از ۱۵میلیون K می باشد.
انرژی خورشید به واسطه واکنش های ترکیبی اتمی در اعماق هسته آن تامین می شود. در یک واکنش ترکیبی دو هسته اتم با یکدیگر همراه شده و هسته ای جدید را به وجود می آورند.
این ترکیب با تبدیل اجزای هسته به انرژی، تولید انرژی می کند. خورشید مانند زمین مغناطیسی است. دانشمندان با در نظر گرفتن میدان مغناطیسی یک جرم، خاصیت مغناطیسی آن جرم را تشریح می کنند. میدان مغناطیسی محدوده ای است که از همه فضای اشغال شده توسط یک جرم و بیشتر فضای پیرامون آن شامل می شود.sun - خورشید
دانشمندان محدوده ای که در آن نیروهای مغناطیسی شناسایی می شوند(مثلا به وسیله قطب نما) را میدان مغناطیسی می نامند. فیزیکدانان خاصیت مغناطیسی یک جرم را بر اساس قدرت میدان مغناطیسی آن توصیف می کنند. این قدرت برابر است با نیرویی که یک میدان مغناطیسی بر یک جسم مغناطیسی مانند سوزن قطب نما اعمال می کند. قدرت میدان مغناطیسی عمومی خورشید تنها دو برابر قدرت میدان مغناطیسی زمین می باشد. ولی میدان مغناطیسی خورشید در مناطق کوچکی به شدت متمرکز است، با قدرتی معادل ۳۰۰۰ بار بیشتر از اندازه میدان مغناطیسی عمومی آن. این مناطق شکل دهنده ساختمان خورشید و به وجود آورنده ترکیبات سطح و اتمسفر آن یعنی منطقه ای که ما می بینیم می باشند. مناطق نسبتا سرد و لکه های خورشیدی، فوران های بسیار دیدنی که به آنها زبانه های خورشیدی می گویند و شعله های تاج خورشید، شکل کلی سطح خورشید را ایجاد می نمایند.
زبانه های خورشیدی شدیدترین انفجار و فوران در منظومه شمسی می باشند. سپس شعله های تاج خورشید که دارای شدتی کمتر از زبانه ها و محتوی مقدار بسیار زیادی ماده می باشند. تنها یک فوران در تاج خورشید می تواند حدود ۲۰ بیلیون تن ماده را در فضا پخش کند. یک مکعب از جنس سرب که هر ضلع آن برابر با ۱.۲ کیلومتر است می تواند چنین جرمی داشته باشد.
خورشید ۴.۶ بیلیون سال پیش متولد شد و سوخت لازم برای اینکه تا ۵ بیلیون سال دیگر به همین صورت باقی بماند را دارد. پس از آن اندازه خورشید آنقدر بزرگ می شود تا اینکه به نوعی از ستاره به نام غول سرخ تبدیل می شود. در آن هنگام لایه های بیرونی خود را با فراافکنی از دست می دهد. با فرو ریختن آنچه از خورشید باقی می ماند، به جرمی با نام کوتوله سفید تبدیل می شود و آرام آرام روشنایی خود را از دست می دهد و سرانجام وارد دوره جدید زندگی خود، به شکل یک جرم کم نور و سرد که گاهی به آن کوتوله سیاه می گویند، می شود.مشخصات خورشید
sun - خورشید
جرم و چگالی
جرم خورشید ۹۹.۸ درصد از جرم کل منظومه شمسی است. این جرم معادل عدد ۱۰۲۷ X۲ تن می باشد که با یک ۲ و بیست وهفت صفر مقابل آن نوشته می شود. جرم خورشید ۳۳۳.۰۰۰ برابر جرم زمین است. میانگین چگالی آن حدود ۹۰ پوند در هر فوت مکعب و یا ۱.۴ گرم در هر سانتیمتر مکعب می باشد. این مقدار تقریبا معادل ۱.۴ برابر چگالی آب و کمتر از یک سوم میانگین چگالی زمین است.
ترکیب بندی
بیشتر اتمهای خورشید، مانند اغلب ستارگان، اتمهای عنصر شیمیایی هیدروژن می باشند. بعد از هیدروژن، عنصر هلیوم در خورشید بسیار یافت می شود و بقیه جرم خورشید از اتمهای هفت عنصر دیگر تشکیل شده است. به ازای هر ۱ میلیون اتم هیدروژن در کل خورشید، ۹۸.۰۰۰ اتم هلیوم، ۸۵۰ اتم اکسیژن، ۳۶۰ اتم کربن، ۱۲۰ اتم نئون، ۱۱۰ اتم نیتروژن، ۴۰ اتم منیزیوم، ۳۵ اتم آهن و ۳۵ اتم سیلیکون وجود دارد. بنابراین حدودا ۹۴ درصد از اتمها، هیدروژن و حدود ۰.۱ درصد اتمهایی غیر از هیدروژن و هلیوم می باشند.
اما هیدروژن سبک ترین عنصر است و ۷۲ درصد از جرم این ستاره را تشکیل می دهد. هلیوم ۲۶ درصد از جرم خورشید را به خود اختصاص داده است.
درون خورشید و بیشتر اتمسفر آن از پلاسما تشکیل شده است. پلاسما گازی است که دمای آن به قدری زیاد است که به نیروی مغناطیسی حساس می باشد. دانشمندان گاهی به تفاوتهای بین گاز و پلاسما بسیار تاکید کرده و پلاسما را حالت چهارم ماده، در کنار سه حالت جامد، مایع و گاز، می نامند. ولی در حالت کلی، دانشمندان تنها در صورت لزوم بین گاز و پلاسما تفاوت قائلند.
تفاوت اساسی بین گاز و پلاسما متاثر از حرارت بسیار شدید است: این حرارت باعث جدا شدن اتهای گاز می شود. آنچه باقی می ماند – یعنی پلاسما – از اتمهای باردار به نام یون و ذرات باردار به نام الکترون که به طور مستقل حرکت می کنند، تشکیل شده است.
یک اتم خنثی شامل یک یا چند الکترون است که مانند یک پوسته در اطراف هسته مرکز اتم عمل می کنند. هر الکترون حامل یک بار منفی الکتریکی است. هسته در قلب مرکزی یک اتم جای گرفته است که تقریبا همه جرم اتم را دارد. ساده ترین شکل هسته، که همان هسته هیدروژن است، از یک ذره به نام پروتون تشکیل شده است. یک پروتون حامل یک بار مثبت الکتریکی است. بقیه شکل های هسته شامل یک یا چند پروتون و یک یا چند نوترون می باشند. نوترون بار الکتریکی ندارد بنابراین بار الکتریکی همه هسته ها مثبت است. یک اتم خنثی به تعداد پروتونهایش، الکترون دارد بنابراین مجموع بارهای آن برابر با صفر است.
یک اتم یا مولکول که یک یا چند الکترون خود را از دست بدهد بار مثبت پیدا می کند و به آن یون یا یون مثبت می گویند. بیشتر اتمهای خورشید، یونهای مثبت هیدروژنند. بنابراین، بیشتر خورشید شامل پروتون و الکترون های مستقل است.
مقدار نسبی پلاسما و دیگر گازها در یک منطقه مشخص شده از اتمسفر خورشید به دمای آن منطقه بستگی دارد. با افزایش دما، اتمهای بیشتر و بیشتری یونیزه می شوند و اتم های یونیزه شده الکترون های بیشتر و بیشتری از دست می دهند. تاج خورشید نام منطقه ای از اتمسفر خورشید است که بیش از هر جای دیگر در اتمسفر خورشید، یونیزه شده است. دمای تاج خورشید معمولا بین ۳ میلیون K تا ۵ میلیون K یعنی دمایی فراتر از دمای لازم برای جدا کردن بیش از نیمی از ۲۶ الکترون اتم آهن می باشد.
اینکه چه اندازه از اتم های یک گاز اتمهای یونیزه هستند بستگی به دما دارد. اگر دما نسبتا داغ باشد، اتمها یونیزه می شوند اما چنانچه گاز نسبتا سرد باشد امکان ترکیب شیمیایی اتمها و تشکیل مولکول به وجود می آید. بیشتر اتمهای سطح خورشید یونیزه شده اند. ولی در مناطق لکه های خورشیدی به دلیل پائین بودن دما، اتمها تشکیل مولکول می دهند.
انرژی بازده
بیشتر انرژی که خورشید ساطع می کند نور مرئی و اشعه های فروسرخ که ما آن را به صورت گرما دریافت می کنیم، می باشد. نور مرئی و پرتوهای فروسرخ، دو شکل از پرتوهای الکترومغناطیسی می باشند. خورشید همچنین پرتوهایی از ذرات که بیشتر پروتون ها و الکترون ها می باشند را ساطع می نماید.پرتوهای الکترومغناطیسی
پرتوهای الکترومغناطیسی شامل نیروی الکتریکی و نیروی مغناطیسی می باشند. این پرتوها را می توان مانند یک موج انرژی و یا بسته های ذره مانندی از انرژی به نام فوتون دانست.
نور مرئی، اشعه فروسرخ و دیگر اشکال پرتوهای الکترومغناطیسی از حیث مقدار انرژی با هم متفاوتند. شش گروه از انرژی ها، طیف انرژی های الکترومغناطیس را تشکیل می دهند. از کم انرژی ترین تا پر انرژی ترین به ترتیب عبارتند از: امواج رادیویی، اشعه فروسرخ، نور مرئی، اشعه فرا بنفش، اشعه ایکس و اشعه گاما. مایکروویو ها، که موج های بسیار قوی رادیوئی هستند، گاهی در یک رده دیگر به طور مجزا قرار می گیرند. پرتوهای خورشید شامل همه پرتوهای طیف الکترومغناطیس می باشند.
مقدار انرژی در امواج الکترومغناطیس ارتباط مستقیم با طول موج* یعنی فاصله بین قله های پیاپی آنها دارد.(*برای درک بهتر از معنی طول موج تصور کنید،حشره ای در آب یک حوض آرام دست و پا می زند و امواجی دایره ای به سمت حاشیه های اطراف حوض منتشر می شوند. به بلندترین قسمت هر موج دایره شکل “قله” می گویند. فاصله میان هر دو قله “طول موج” نامیده می شود. شمار قله هایی که در هر ثانیه به حاشیه حوض می رسند “فرکانس” نام دارد. هر چه فرکانس بیشتر باشد، طول موج کوتاه تر است). هرچه انرژی پرتو بیشتر باشد، طول موج کوتاهتر است. برای مثال پرتوهای گاما طول موجی کوتاهتر از امواج رادیوئی دارند. انرژی یک ذره فوتون بستگی به مکان آن در طیف دارد. برای مثال یک فوتون اشعه گاما انرژی بیشتری از یک فوتون رادیوئی دارد.
همه اشکال امواج الکترومغناطیس با سرعت برابر، معادل سرعت نور (۲۹۹.۷۹۲ کیلومتر در ثانیه) در فضا سفر می کنند. با این سرعت، یک فوتون آزاد شده از خورشید تنها حدود ۸ دقیقه طول می کشد تا به زمین برسد.
امواج الکترومغناطیسی که از خورشید به بالای اتمسفر زمین می رسند ثابت خورشیدی نام دارند. این مقدار برابر است با حدود ۱۳۷۰ وات در هر متر مربع. ولی تنها حدود ۴۰ درصد از این امواج به سطح زمین می رسند. اتمسفر زمین مقداری از نور مرئی و اشعه فروسرخ، تقریبا همه پرتوهای فرابنفش و تمامی پرتوهای ایکس و گاما را فیلتر می کند. تقریبا همه امواج رادیویی به سطح زمین می رسند.
پرتوهای ذرات
پروتون ها و الکترون ها دائما مانند بادهای خورشیدی از سطح خورشید بلند می شوند. این ذرات به زمین بسیار نزدیک می شوند ولی میدان مغناطیسی زمین مانع از ورود آنها به سطح زمین می شود.
به هر حال به دلیل انفجارها و گدازه های تاج و زبانه های خورشیدی، ذرات زیادی با شدت به اتمسفر زمین می رسند. این ذرات را به نام پرتوهای کیهانی خورشیدی می شناسند. بیشتر این ذرات پروتون ها هستند ولی الکترون ها نیز در آنها وجود دارند. آنها به شدت پر انرژیند. بنابراین می توانند برای فضانوردها و کاوشگرها خطرآفرین باشند.
پرتوهای کیهانی نمی توانند به سطح زمین برسند. هنگامیکه آنها با اتمسفر زمین برخورد می کنند، تبدیل به بارانی از ذرات کم انرژی تر می شوند. ولی از آنجائیکه رویدادهای خورشیدی بسیار پر انرژی هستند، آنها می توانند طوفانهای ژئومگنتیک را، بویژه در میدان مغناطیسی زمین به وجود آورند. این طوفانها می توانند باعث مختل شدن تجهیزات الکتریکی در سطح زمین شوند. برای مثال آنها می توانند با افزایش فشار بار کابلها منجر به قطع برق شوند.
رنگ
در طیف پرتوهای الکترومغناطیس، نور مرئی متشکل از رنگهای موجود در رنگین کمان می باشد. نور خورشید شامل همه این رنگها است. بیشتر پرتوهایی که از خورشید به ما می رسند رنگهای زرد تا سبز از طیف نور مرئی می باشند. در هر صورت نور خورشید سفید است. هنگامیکه اتمسفر زمین مانند یک فیلتر برای تنظیم خورشید عمل می کند، خورشید ممکن است زرد یا نارنجی به نظر رسد.
شما می توانید نور خورشید را به کمک یک منشور نگاه کرده و آن را تفکیک کنید. نور قرمز، که توسط کم انرژی ترین فوتون ها، با بلندترین طول موج، به وجود می آید در یکی از دو انتهای طیف قرار می گیرد. نور قرمز در نور نارنجی و سپس زرد محو می شود. پس از زرد، نور سبز و بعد از آن آبی را خواهید دید. آخرین رنگ نیز بنفش می باشد که با پر انرژی ترین فوتون ها و کوتاه ترین طول موج، به وجود می آید. این فهرست رنگ به این معنا نیست که نور خورشید تنها از شش یا هفت رنگ تشکیل شده بلکه هر یک از رنگ های مابین رنگهای مذکور، خود یک رنگ به حساب می آید. تعداد رنگهای موجود در طبیعت از تعداد رنگهاییکه انسان تابه حال نامگذاری کرده بسیار بیشتر است.
چرخش خورشید
خورشید تقریبا در هر ماه یک دور کامل به دور خود می چرخد. ولی از آنجائیکه خورشید یک جرم گازیست نه یک جرم جامد، قسمتهای مختلف آن با سرعت متفاوت حرکت می کند. گازهای نزدیک به خط استوای خورشید در هر ۲۵ روز یک دور کامل حرکت می کنند، در حالیکه گردش کامل گازهای موجود در عرضهای جغرافی بالاتر ۲۸ روز به طول می انجامد. محور گردش خورشید با چند درجه شیب نسبت به محور گردش زمین قرار گرفته است بنابراین قطب جغرافی شمال یا قطب جغرافی جنوب آن معمولا از زمین قابل رویت است.
ارتعاش
ارتعاشات خورشید مانند زنگیست که دائم در حال نواخته شدن است. خورشید در آن واحد بیشتر از ۱۰ میلیون درجه صوت مختلف ایجاد می کند. ارتعاشات گازهای خورشیدی از نظر مکانیکی شبیه به ارتعاشات هوا، که آنها را با نام امواج صوتی* می شناسیم، می باشند. از این رو ستاره شناسان امواج خورشیدی را به رغم اینکه نمی شنویم، مانند امواج صوتی می دانند. سریعترین ارتعاش خورشیدی حدود ۲ دقیقه به طول می انجامد. مدت زمان یک ارتعاش مقدار زمان لازم برای کامل شدن یک حلقه یا سیکل از ارتعاش است. آرام ترین ارتعاشی که گوش انسان قادر به تشخیص آن می باشد مدت زمانی معادل ۲۰/۱ ثانیه دارد.بیشتر امواج صوتی خورشید از “سلولهای حرارتی” موجود در توده های متراکم گاز در اعماق خورشید سرچشمه می گیرند. (*هوا دارای خاصیت ارتجاعی میباشد هنگامی که یک لایه از مولکولهای هوا به جلو رانده میشود، این لایه به نوبه خود لایه دیگری را به جلو میراند و خود به حال اول بر میگردد. لایه جدیدی نیز لایه دیگری را به جلو میراند و به همین ترتیب این عمل بارها و بارها تکرار میگردد تا انرژی به پایان برسد. این جابجایی مولکولها اگر بیش از ۱۶ مرتبه در ثانیه تکرار گردد صدا بوجود میآید. هر رفت و برگشت لایه هوا یک سیکل نام دارد و تعداد سیکل در ثانیه تواتر یا بسامد یا فرکانس نامیده میشود).این سلولها انرژی را تا سطح خورشید بالا می آورند. بالا آمدن این سلولها مانند بالا آمدن بخار از آب در حال جوشیدن است. واژه سلولهای حرارتی به همین دلیل به آنها اطلاق می گردد. هنگامیکه سلولها بالا می آیند، سرد می شوند. آنگاه به درون خورشید جائیکه بالا آمدن از آنجا آغاز می شود باز می گردند. در هنگام سقوط و پائین رفتن سلولهای حرارتی ارتعاش شدیدی به وجود می آید. این ارتعاش باعث می شود که امواج صوتی از درون سلولها خارج شوند.
از آنجائیکه اتمسفر خورشید غلظت کمی دارد، امواج صوتی نمی توانند در آن به حرکت و جریان درآیند. در نتیجه، وقتی که یک موج به سطح می رسد مجددا به درون خورشید بر میگردد. بنابراین قسمت کوچکی از سطح خورشید حرکت تند و سریعی به بالا و پائین پیدا می کند. وقتی یک موج به درون خورشید سفر می کند، به سمت بالا و سطح آن خم می شود. مقدار انحنای موج بستگی به چگالی گازی که موج درون آن حرکت میکند و مواردی دیگر دارد. در نهایت، موج به سطح می رسد و دوباره به درون بر می گردد. این رفت و آمدها تا آنجا که موج انرژی خود را در گازهای پیرامون از دست بدهد، ادامه خواهد داشت.
امواجی که به عمیق ترین فاصله از سطح خورشید فرو می روند طولانی ترین مدت را دارند. برخی از این امواج تا هسته خورشید فرو می روند و مدتی معادل چندین ساعت دارند.
میدان مغناطیسی
گاهی اوقات، میدان مغناطیسی خورشید به شکلی ساده و گاهی به شدت پیچیده است. زمانی میدان مغناطیسی شکلی ساده دارد که محور عمودی خورشید مانند یک آهن ربای غول پیکر عمل کند. شما با انجام آزمایش براده آهن بر روی کاغذ و یک آهن ربا می توانید شکل میدان مغناطیسی آهن ربا را مشاهده کنید. بیشتر براده ها در حلقه های D شکلی که دو سر آهن ربا را به هم وصل می کنند تجمع می نمایند. فیزیکدانان میدان مغناطیسی را به صورت خطوطی فرضی که حلقه های براده آهن بر روی آنها قرار می گیرند ، فرض می نمایند. به این خطوط ، خطوط میدان مغناطیسی یا خطوط نیرو می گویند. دانشمندان به این خطوط، مسیر اختصاص داده اند. به یک سر آهن ربا قطب شمال مغناطیسی و به سر دیگر قطب جنوب مغناطیسی اطلاق می گردد. خطوط مغناطیسی از قطب شمال آهن ربا بیرون می آیند و با ایجاد یک خمیدگی از ناحیه قطب جنوب مغناطیسی وارد آهن ربا می شوند.
دلیل ایجاد میدان مغناطیسی خورشید انتقال حرارتی در خورشید است. هر ذره باردار الکتریکی می تواند با حرکت و جابجایی یک میدان مغناطیسی به وجود آورد. سلولهای حرارتی که از یونهای مثبت و الکترون ها تشکیل شده اند، به شکلی منتشر می گردند که باعث ایجاد میدان مغناطیسی خورشید می شود.
وقتی میدان مغناطیسی خورشید پیچیده می شود، خطوط مغناطیسی دچار پیچ و تاب می شوند. میدان مغناطیسی به دو دلیل این چرخش ها و پیچیدگی ها را به وجو می آورد: اول اینکه خورشید در منطقه استوایی بسیار سریع تر از قسمتهای دیگر حرکت می کند و دوم اینکه لایه های درونی خورشید بسیار سریع تر از سطح آن در گردشند. تفاوت در سرعت گردش در قسمتهای مختلف باعث کشیده شدن خطوط مغناطیسی در جهت شرق می شوند. در نهایت، این خطوط دچار اعوجاج گشته و پیچ و تاب هایی را ایجاد می نمایند.
sun - خورشید
در برخی مناطق، میدان مغناطیسی هزاران بار قوی تر از میدان مغناطیسی عمومی خورشید است. در این مناطق، دسته هایی از خطوط مغناطیسی به بیرون از سطح آمده و حلقه هایی را در اتمسفر خورشید به وجود می آورند. یکی از دو سر این حلقه ها، قطب شمال مغناطیسی است. در این نقطه جهت خطوط مغناطیسی به سمت بالا می باشد. سر دیگر این حلقه ها قطب جنوب مغناطیسی است و جهت خطوط مغناطیسی به سمت پائین و داخل خورشید است. در هر دو سر هر حلقه یک لکه خورشیدی پدیدار می گردد. خطوط مغناطیسی، یونها و الکترونها را به سمت بیرون لک های خورشیدی راهنمایی می کنند و به این صورت حلقه هایی غول پیکر از گاز تشکیل می شوند.
تعداد لکه ها بر روی خورشید به اعوجاج های میدان مغناطیسی آن بستگی دارد. تغییر تعداد آنها، از حداقل به حداکثر و دوباره به حداقل، چرخه لکه های خورشیدی نامیده می شود. میانگین مدت یک چرخه حدود ۱۱ سال می باشد.
در پایان هر چرخه از لکه های خورشیدی، میدان مغناطیسی به سرعت دچار جابجایی قطبی می شود و بسیاری از اعوجاج های خود را از دست می دهد. فرض کنید که قطب شمال مغناطیسی خورشید در آغاز یک چرخه در ناحیه قطب شمال جغرافیایی خورشید قرار دارد. در زمان شروع چرخه بعدی، قطب شمال مغناطیسی خورشید در محل قطب جنوب جغرافیایی آن قرار می گیرد. یک تغییر قطبی از یک جهت به جهتی دیگر و بازگشت مجدد آن برابر با دو چرخه پیاپی و درنتیجه معادل ۲۲ سال می باشد.
ترکیب هسته ای
ترکیب هسته ای در مرکز خورشید به دلیل دما و تراکم فوق العاده زیاد می تواند صورت پذیرد. از آنجائیکه بار ذرات مثبت است، تمایل به دفع یکدیگر دارند اما دما و تراکم هسته خورشید به قدری زیاد است که می تواند آنها را در کنار یکدیگر نگاه دارد.
رایج ترین ترکیب هسته ای در مرکز خورشید زنجیره پروتون-پروتون نام دارد. این فرایند زمانی انجام می گیرد که ساده ترین شکل از هسته های هیدروژن (دارای یک پروتون) در یک آن کنار هم قرار می گیرند. نخست، هسته ای متشکل از دو ذره به وجود می آید، سپس هسته ای با سه ذره و در نهایت هسته ای با چهار ذره شکل می گیرد. در این فرایند همچنین یک ذره الکتریکی خنثی به نام نوترینو پدیدار می گردد.
هسته نهایی شامل دو پروتون و دو نوترون است که در واقع هسته هلیوم می باشد. جرم این هسته به مقدار بسیار اندکی کمتر از جرم چهار پروتونیست که هسته از آن تشکیل شده است. جرم از دست رفته به انرژی تبدیل شده است. این مقدار از انرژی به کمک فرمول مشهور فیزیکدان آلمانی، آلبرت اینشتین، E=mc۲ قابل محاسبه است. در این معادله E به معنای انرژی، m به معنای جرم و c به معنای سرعت نور می باشد.
مقایسه با دیگر ستارگان
کمتر از ۵ درصد ستارگان در کهکشان راه شیری نورانی تر یا سنگین تر از خورشید می باشند. ولی برخی از ستارگان بیش از ۱۰۰.۰۰۰ برابر نورانی تر از خورشید، و برخی از آنها جرمی بیش از ۱۰۰ برابر جرم خورشید را دارند. از سویی دیگر، برخی ستارگان نیز کمتر از ۰۰۰۱/۰ خورشید نور دارند، و یک ستاره می تواند کمتر از ۰۷/۰ جرم خورشید را داشته باشد. ستاره های داغ تری وجود دارند که بسیار آبی تر از خورشیدند و ستارگان سردتری نیز وجود دارند که سرخ تر از خورشید هستند.
خورشید نسبتا جوان و متعلق به نسلی از ستارگان به نام “جمعیت I ستارگان” می باشد. یک نسل قدیمی تر از ستارگان را با نام “جمعیت II ستارگان” می شناسیم. احتمال وجود نسلی قدیمی تر به نام “جمعیت III ستارگان” نیز وجود دارد که البته تا کنون هیچ عضوی از این گروه شناسایی نشده است.
مناطق خورشید
خورشید و اتمسفر آن از چندین منطقه یا لایه تشکیل شده اند. از داخل به خارج، بخش داخلی خورشید متشکل از هسته، منطقه تابشی و منطقه حرارتی می باشد. اتمسفر خورشید نیز از لایه های فوتوسفر، کرومسفر، منطقه انتقالی و تاج خورشید تشکیل شده است. فراتر از تاج خورشید، بادهای خورشیدی، که معمولا جریانات برخواسته از گازهای تاج خورشید می باشند، وجود دارند.
از آنجائیکه ستاره شناسان قادر به دیدن درون خورشید نیستند، کلیه دریافت ها به صورت غیر مستقیم حاصل می گردد. برخی از اطلاعات بر اساس قسمتهای قابل مشاهده از خورشید به دست آمده اند. برخی از این اطلاعات نیز بر پایه محاسبات انجام شده با داده هایی از مناطق قابل رویت پیرامون خورشید ثبت گردیده است.
هسته
منطقه هسته از مرکز خورشید تا حدود یک چهارم به سمت سطح خورشید گسترده شده است. هسته حدود ۲ درصد از حجم خورشید اما تقریبا نصف جرم آن را دارد. حداکثر دمای این منطقه ۱۵ میلیون کلوین است. چگالی آن به ۱۵۰گرم در هر سانتیمتر مکعب، تقریبا ۱۵ برابر چگالی سرب، می رسد.
دما و چگالی بالای هسته به سبب فشار بسیار زیادی، معادل حدودا ۲۰۰ بیلیون بار بیشتر از فشار جو زمین در سطح دریا، می باشد. فشار زیاد هسته با در بر گرفتن همه گازهای خورشید، مانع از فروپاشی آن می شود. در واقع هسته با داشتن این فشار زیاد، وزن خورشید را تحمل میکند.
تقریبا همه ترکیبات اتمی در این منطقه صورت می گیرند. مانند سایر قسمتهای خورشید، هسته آن نیز، بر اساس جرم، از ۷۲ درصد هیدروژن، ۲۶ درصد هلیوم و ۲ درصد عناصر سنگین تر تشکیل شده است. ترکیبات اتمی به تدریج محتویات هسته را تغییر داده اند. در حال حاضر ۳۵ درصد از جرم هیدروژن در قسمتهای مرکزی هسته و ۶۵ درصد آن در مرزهای بیرونی هسته متمرکزند.
منطقه تابشی
پیرامون هسته، پوسته ضخیمی به نام منطقه تابشی وجود دارد. ضخامت این پوسته تا ۷۰ درصد از شعاع خورشید پیش رفته است. این منطقه ۳۲ درصد از حجم و ۴۸ درصد از جرم آن را شامل می شود.
این منطقه به دلیل اینکه انرژی غالبا در این جا به صورت نور و تشعشع سفر می نماید، منطقه تابشی نام گرفته است. فوتون های به وجود آمده در هسته از میان لایه های پایدار گاز عبور می کنند. اما آنها به خاطر غلظت شدید ذرات گاز دچار پراکندگی شده و گاهی مدت ۱ میلیون سال طول می کشد که یک فوتون از این منطقه گذر کند.
در پایین منطقه تابشی، چگالی معادل ۲۲ گرم در هر سانتیمتر مکعب (حدودا دو برابر چگالی سرب) و دما ۸ میلیون K می باشد. در بالای منطقه تابشی، چگالی معادل ۰.۲ گرم در هر سانتیمتر مکعب و دما ۲ میلیون K است.
ترکیبات عناصر در منطقه تابشی از زمان تولد خورشید تا به امروز به همین شکل باقی مانده است. درصد عناصر در بالای منطقه تابشی بسیار شبیه به سطح خورشید میباشد.
منطقه حرارتی
بالاترین لایه درونی خورشید، منطقه حرارتی، از منطقه تابشی تا سطح خورشید کشیده شده است. این منطقه از سلول های حرارتی در حال جوش تشکیل شده است که ۶۶ درصد از حجم خورشید و تنها کمی بیش از ۲ درصد جرم آن را به خود اختصاص داده است. در بالای منطقه، چگالی نزدیک به صفر و دما حدود ۵۸۰۰ K می باشد. از آنجا که فوتون های خارج شده از منطقه تابشی باعث داغ شدن سلولهای حرارتی می گردند، این سلولها به سمت سطح خورشید در جوش و التهابند.
ستاره شناسان تا کنون دو نوع از سلولهای حرارتی را مشاهده کردند. سلولهای دانه ای (granulation) و سلولهای ریز دانه ای (supergranulation). سلولهای دانه ای حدود ۱۰۰۰ کیلومتر و سلولهای ریزدانه ای در منطقه ای باضخامت تقریبی۳۰۰۰۰ کیلومتر می باشند.
فوتو سفر
پایین ترین لایه اتمسفر خورشید فوتوسفر نام دارد. این منطقه نوری را که ما می بینیم متساطع می نماید. ضخامت فوتوسفر ۵۰۰ کیلومتر است. ولی بخش اعظم نوری که ما مشاهده می کنیم از پایین ترین قسمتهای این منطقه که ضخامت آن تنها حدود ۱۵۰ کیلومتر است ناشی می شود. ستاره شناسان گاهی این قسمت را، سطح خورشید می دانند. در پایین فوتوسفر دما ۶۴۰۰K و در بالای آن ۴۴۰۰K می باشد.
فوتوسفر از شمار زیادی دانه تشکیل شده که در بالای سلولهای دانه ای قرار دارند. یک دانه معمولی حدو ۱۵ تا ۲۰ دقیقه عمر می کند. میانگین چگالی فوتوسفر کمتر از یک میلیونیم گرم در هر سانتیمتر مکعب می باشد. به نظر می رسد که این مقدار چگالی بسیار ناچیز است اما در هر سانتیمتر مکعب از این منطقه بین ده ها تریلیون تا صدها تریلیون ذرات خاص وجود دارند.
کرومسفر
منطقه بعدی کرومسفر است. مهمترین خصوصیت این منطقه افزایش دما بین ۱۰.۰۰۰K تا ۲۰.۰۰۰K می باشد.
ستاره شناسان نخست طیف کرومسفر را در هنگام کسوف های کامل شناسایی کردند. این طیف پس از آنکه ماه فوتوسفر را می پوشاند، قبل از پوشیده شدن کرومسفر در سایه ماه، قابل رویت است. این حالت تنها چند ثانیه به طول می کشد. خطوطی که از این طیف منتشر می شوند مانند نور فلش به طور ناگهانی به چشم می خورند، از این رو به این طیف، طیف فلش می گویند.
کرومسفر ظاهرا از تشکیلاتی شبیه میخ به نام “خار” ساخته شده است. یک خار معمولی حدود ۱۰۰۰ کیلومتر عرض و تا ۱۰.۰۰۰ کیلومتر ارتفاع دارد. چگالی کرومسفر حدود ۱۰ بیلیون تا ۱۰۰ بیلیون ذره در هر سانتیمتر مکعب است.
منطقه انتقالی
دمای کرومسفر تا حدود ۲۰.۰۰۰K ، و دمای تاج خورشید به بیش از ۵۰۰.۰۰۰K می رسد. بین دو منطقه مذکور، منطقه ای با میانگین دما وجود دارد که به آن منطقه انتقالی می گویند. این منطقه بیشتر انرژی خود را از تاج خورشید می گیرد و بیشتر نور خود را به شکل فرابنفش متساطع می نماید.
ضخامت منطقه انتقالی چند صد تا چندین هزار کیلومتر است. در برخی قسمتها، خارهای کرومسفر که نسبتا سرد شده اند سر بر افراشته و به اتمسفر خورشید می رسند. در برخی قسمتها نیز ترکیبات داغ تاج خورشید تا نزدیکی فوتوسفر فرو می رود.
تاج خورشید
تاج خورشید بخشی از اتمسفر آن است و دمایی متجاوز از ۵۰۰.۰۰۰K دارد. تاج خورشید متشکل از گازهای یونیزه شده به شکل رود و یا حلقه ای می باشد. ترکیبات و ساختمان تاج خورشید به صورت عمودی به سطح آن متصل است و میادین مغناطیسی که از اعماق خورشید ساطع می گردند منجر به شکل گیری این منطقه می شوند. دمای هر یک از جریانات تاج خورشید به خطوط میدان مغناطیسی شکل دهنده همان جریان بستگی دارد.
دمای نزدیک ترین بخش از تاج خورشید به سطح آن حدودا بین ۱ تا ۶ میلیون K و چگالی آن معادل ۱۰۰ میلیون تا ۱ بیلیون ذره در هر سانتیمتر مکعب می باشد. دمای این منطقه هنگام وقوع یک فوران به ده ها میلیون کلوین می رسد.
بادهای خورشیدی
تاج بسیار داغ خورشید در فضا منتشر و دائم در آن گسترده می شود. به جریان گازهای تاج خورشید در فضا، بادهای خورشیدی می گویند. چگالی این بادها در نزدیکی خورشید تقریبا بین ۱۰ تا ۱۰۰ ذره در هر سانتیمتر مکعب می باشد.
باد خورشیدی با سرعتی معادل صدها کیلومتر در ثانیه از خورشید به هر سوی می وزد. در فواصل زیادی از خورشید یعنی فراتر از مدار پلوتو، از سرعت این باد که مافوق صوت می باشد، کاسته می شود و با گازهای میان ستاره ای ترکیب می گردد.
بادهای خورشیدی به شکل یک حباب بزرگ شبیه به قطره اشک به نام هلیوسفر، در فضای میان سیاره ای گسترده شده است. خورشید و همه سیاره های آن درون هلیوسفر می باشند. فراتر از مدار پلوتو، دورترین سیاره از خورشید، هلیوسفر به گازها و غبارهای میان ستاره ای می پیوندد. گرچه اتمهای موجود در فضای بین ستاره ای می توانند در این حباب نفوذ نمایند اما در واقع می توان گفت که همه مواد تشکیل دهنده هلیوسفر از خود خورشید ناشی می شوند.
فعالیت های خورشیدی
میدان های مغناطیسی خورشید از منطقه حرارتی، بالا رفته و از میان مناطق فوتوسفر، کرومسفر و تاج خورشیدی سر بر می آورند. این جریانات مغناطیسی منجر به شکل گیری فعالیت های خورشیدی می گردند. این فعالیت ها شامل پدیده هایی به نام لکه های خورشیدی، شعله های بلند، زبانه ها و فوران های تاج خورشید می باشند.
زبانه های خورشیدی
زبانه های خورشیدی انفجارهای مهیبی در سطح خورشید می باشند. در مدت زمانی معادل چند دقیقه یک زبانه می توانند دمای مواد موجود را تا میلیون ها درجه افزایش دهد و انرژیی آزاد نماید که معادل انرژی آزاد شده توسط یک هزار بیلیون تن TNT می باشد. این انفجارها در نزدیکی لکه های خورشیدی، معمولا در راستای خطوطی بین دو سر میدان مغناطیسی رخ می دهند.
زبانه ها انرژی را به اشکال گوناگونی مانند پرتوهای الکترومغناطیس (پرتوهای گاما و ایکس) و ذرات باردار (پروتون و الکترون) آزاد می کنند.
دانشمندان برای نخستین بار به این نتیجه رسیدند که زبانه ها و فوران های خورشیدی لرزه هایی را در اعماق خورشید به وجود می آورند که بسیار شبیه به زمین لرزه در سیاره ما می باشند. محققان زبانه ای را مشاهده نمودند که منجر به وقوع لرزه ای بسیار شدید در اعماق خورشید گردید. این لرزه ۴۰ هزار بار بیشتر از زمین لرزه شدید سانفرانسیسکو در سال ۱۹۰۶ انرژی آزاد نمود. مقدار این انرژی آزاد شده به حدی بود که می توانست برق مصرفی ایالات متحده را تا مدت ۲۰ سال تامین نماید.
مناطقی که لکه های خورشیدی و فوران ها در آنها شکل می گیرند، مناطق فعال نامیده می شوند. مقدار فعالیت های خورشیدی از ابتدای یک چرخه لکه خورشیدی، به تدریج افزایش می یابد و با گذشت پنج سال به حداکثر می رسد. تعداد لکه ها در هر زمان متفاوت است. در قسمتی از صفحه خورشید که ما می بینیم، تعداد آنها از صفر تا ۲۵۰ لکه تغییر می کند.
لکه های خورشیدی
لکه ها ی خورشیدی مناطقی تیره و تقریبا دایره ای شکل در سطح خورشید می باشند. آنها زمانی شکل می گیرند که دسته ای از خطوط مغناطیسی درون خورشید به سطح آن می رسند.
دمای لکه ها از دمای مناطق اطرافشان کمتر و میدان مغناطیسی در آنها بسیار قوی است. دمای لکه های خورشیدی بین ۴۰۰۰ تا ۴۵۰۰ کلوین و دمای سطح خورشید ۵۷۰۰ کلوین است. به همین دلیل آنها تیره تر از سطح ستاره به نظر می رسند.
داده های رصدی از دهه ۸۰ قرن بیستم نشان می دهند که تعداد لکه های خورشیدی با شدت تابش خورشید مرتبط است. جالب این که هر چه تعداد لکه ها بیشتر باشد، شدت تابش نور خورشید بیشتر است، چون که مناطق اطراف لکه ها درخشان تر اند.
ابرنواختر ستاره ای در حال انفجار می باشد که می تواند بیلیون ها بار درخشان تر از خورشید باشد، پیش از آنکه به تدریج محو شود. در هنگام درخشندگی، نور یک ستاره منفجر شده می تواند همه یک کهکشان را تحت الشعاع قرار دهد. این انفجار، ابر عظیمی از گاز و غبار را در فضا ایجاد می نماید. جرم مواد موجود در این ابرها می تواند متجاوز از ۱۰ برابر جرم خورشید باشد.
ستاره شناسان دو نوع از ابرنواختر ها را شناسایی کرده اند. نوع اول و نوع دوم. نوع اول ابرنواخترها احتمالا در ستاره های دوتایی شکل می گیرند. ستاره دوتایی به یک جفت ستاره اطلاق می گردد که به هم نزدیکند و دور یکدیگر می چرخند. نوع اول احتمالا در دوتایی هایی رخ می دهد که یکی از آنها یک ستاره کوچک و متراکم به نام کوتوله سفید است. اگر این دو ستاره به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک باشند، جاذبه کوتوله سفید اجرام و ذرات ستاره همراه خود را به سمت خود می کشد. هنگامیکه کوتوله سفید به جرمی معادل ۴/۱ برابر جرم خورشید رسید، متلاشی و منفجر می گردد.
نوع دوم ابرنواختر در اثر مرگ یک ستاره بسیار بزرگتر از خورشید شکل می گیرد. زمانیکه چنین ستاره ای به آخر عمر خود می رسد، هسته آن به سرعت متلاشی می گردد. حجم بینهایت زیادی انرژی ناگهان به شکل نوترون (نوعی از ذرات تشکیل دهنده اتم) و پرتوهای الکترومغناطیس (نیروهای الکتریکی و مغناطیسی) آزاد می شود. این انرژی باعث تبدیل ستاره به ابرنواختر می گردد.
بیشتر ابرنواختر ها در چند روز نخست شکل گیری به حداکثر درخشندگی می رسند و تا چندین هفته درخشندگی آنها ادامه خواهد داشت. با گذشت چند ماه درخشندگی آنها کم می شود. و در طی سالها همچنان از درخشندگی آنها کاسته می گردد. تفاوت دیگر ابرنواختر ها در مقدار و ترکیب موادیست که به فضا خارج می کنند.
ابرنواختر ها همچنین می توانند اجرام گوناگونی را بر جای بگذارند. پس از برخی از انفجارهای ابرنواختر، ستاره ای کوچک و متراکم متشکل از نوترون ها و یا شاید ذرات بنیادی کوارک بر جای مانده است. به چنین ستاره ای ستاره نوترونی می گویند. به ستاره های نوترونی که به سرعت می چرخند و به شدت مغناطیسی باشند، اصطلاحا تپ اختر می گویند. پس از برخی انفجارها ممکن است جرم نامرئی به نام سیاهچاله ایجاد گردد. سیاهچاله چنان گرانشی دارد که حتی نور نیز منی تواند از آن عبور کند.
دانشمندان بر این باورند که ابرنواخترها به وجود آرندگان عناصر سنگینی چون آهن، طلا و اورانیوم که در زمین و اجرام منظومه شمسی یافت شده اند می باشند.
در سال ۱۰۵۴ ستاره شناسان چینی ابرنواختری را ثبت کردند که در تمام طول روز درخشش آن پیدا بود. این انفجار از خود یک تپ اختر و سحابی کراب که همچنان قابل رصد است را بر جای گذاشت.
در سال ۱۹۸۷، یک ابرنواختر در ابر ماژلانی، نزدیک ترین کهکشان به راه شیری، مشاهده شد. در طی ۴۰۰ سال این اولین ابرنواختری بود که با چشم غیر مسلح قابل رویت بود.
جدول آماری خورشید
جرم (کیلوگرم) ۱.۹۸۹e+۳۰
جرم (زمین =۱) ۳۳۲,۸۳۰
شعاع استوایی (کیلومتر) ۶۹۵,۰۰۰
شعاع استوایی (زمین =۱) ۱۰۸.۹۷
میانگین چگالی (گرم در سانتیمتر مکعب) ۱.۴۱۰
دوره گردش (روز) ۲۵-۳۶
شتاب گریز از سطح (کیلومتر در ثانیه) ۶۱۸.۰۲
درخشندگی (ارگ* در ثانیه) ۳.۸۲۷e۳۳
میانگین دمای سطح ۶,۰۰۰°C
سن (بیلیون سال) ۴.۵
عناصر اصلی شیمیایی ۹۲.۱%
هیدروژن ۷.۸%
هلیوم ۰.۰۶۱%
اکسیژن ۰.۰۳۰%
کربن ۰.۰۰۸۴%
نیتروژن ۰.۰۰۷۶%
نئون ۰.۰۰۳۷%
آهن ۰.۰۰۳۱%
سیلیکون ۰.۰۰۲۴%
منیزیوم ۰.۰۰۱۵%
گوگرد ۰.۰۰۱۵%
*ارگ (erg) واحد انرژی در دستگاه cgs، معادل کار انجام گرفته در بالا بردن جرمی معادل ۰۰۱/۰ گرم تا ارتفاع یک سانتیمتر. برای مثال یک حشره موقع بالا رفتن از ضخامت یک برگ کاغذ، ۱ ارگ انرژی مصرف می کند. ما به هنگام بالا رفتن از یک پله، یک میلیارد ارگ انرژی مصرف می کنیم.
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 14:22 ���� شیوا
عطارد نماد خدای پیغامآور، هِرمِس است. علّت این نامگذاری که عطارد با بیشترین سرعت به دور خورشید میگردد و هرمس نیز به تندپا بودن و چابکی مشهور است.
عطارد، نزدیکترین همسایهی خورشیدِ زندگیبخش، دنیایی از رکوردهاست. از میان همهی اجرامیکه از فشرده شدن ابر پیشستارهای خورشید به وجود آمدهاند، عطارد در بیشترین گرما شکل گرفته است. روز آن از پگاه تا شامگاه برابر با ۵۹ روز زمینی، طولانیترین روز منظومه شمسی بوده و حتی از یک سال خودش بیشتر است. هنگامیکه به سمتالشمس، نزدیکترین نقطه به خورشید، میرسد، حرکت آن به اندازهای سریع است که از دیدگاه ناظری که بر سطح آن قرار دارد، خورشید در آسمان متوقف شده، رو به عقب حرکت میکند.این کار تا زمانی که حرکت وضعی سیّاره،پیشی گرفته و خورشید را دوباره به حرکت رو به جلو وادارد، ادامه خواهد داشت. در طی روز، دمای سطح آن به حدود ۷۰۰ درجه کلوین، گرمتر از سطح هر سیّاره دیگر، بیش از دمای ذوب سرب رسیده، در شب به ۱۰۰ درجه کلوین، که برای انجماد کریپتون کافیاست، سقوط میکند.
چنین مواردی، به طور استثنایی، عطارد را برای ستارهشناسان جذاب میکند. به همین دلیل چند تلاش مخصوص، برای پژوهشهای علمی، دربارهی این سیّاره انجام شده است. خواص استثنایی عطارد، آن را برای تطبیق و هماهنگی با هر طرح فراگیرِ تکامل منظومه شمسی، با مشکل روبرو نموده است. ولی از سوی دیگر، همین خواص غیر معمول، به نوعی یک محک دقیق و حساس، برای فرضیههای ستارهشناسان است. هرچند عطارد، پس از زهره و مریخ نزدیکترین همسایهی زمین است، تنها دربارهی پلوتوی دوردست، کمتر از آن میدانیم. بیشتر دانش ما دربارهی عطارد، از جمله پیدایش و تکامل، میدان مغناطیسی اسرارآمیز، جو رقیق، هستهی احتمالاً مایع و چگالی بسیار بالای آن در پردهای از ابهام باقی مانده است.
عطارد به روشنی میدرخشد، اما چنان دور است که ستارهشناسان پیشین نتوانستند هیچ جزییاتی از عوارض زمینهی آن را تشخیص دهند و فقط مسیر حرکت آن در آسمان را ترسیم کردهاند. همانند دیگر سیارگان درونی، عطارد از دیدگاه ناظر زمینی، هرگز بیش از ۲۷ درجه از خورشید دور نمیشود. این زاویه کوچکتر از زاویهای است که در ساعت ۱، عقربههای یک ساعت با هم تشکیل میدهند. پس بهاین ترتیب، دیدن آن تنها در طول روز امکانپذیر است که آن هم به دلیل پخش شدن نور خورشید منتفی است، مگر در هنگام طلوع یا غروب که خورشید درست در زیر افق قرار دارد. ولی در آن هنگام، عطارد در آسمان بسیار پایین قرار گرفته است و نور آن باید از میان هوایی گذر نماید که تا ۱۰ بار آشفتهتر و متلاطمتر از هوایی است که درست بالای سر ما قرار دارد. بهترین تلسکوپهای زمینی تنها توانایی دیدن عوارضی از سطح عطارد را دارند که چند صد کیلومتر یا بیشتر پهنا داشته باشند. این دقت بهمراتب پایینتر از دیدن ماه با چشم غیر مسلح است.
با وجود این موانع، مشاهدات زمینی نتایج جالبی داشته است. در سال ۱۳۳۴ ستارهشناسان توانستند پژواک امواج گسیل شدهی رادار خود را از سطح عطارد را دریافت کنند. با اندازهگیری اثر جابجایی دوپلر در فرکانس امواج بازتابی، به حرکت وضعی ۵۹ روزهی عطارد پی بردند. تا آن زمان، دانشمندان میپنداشتند که دورهی حرکت وضعی عطارد ۸۸ روز و برابر با یک سال آن است، که به این ترتیب یک روی آن باید همواره به سوی خورشید میبود. نسبت سادهی دو به سه، میان روز و سال سیّاره بسیار قابل توجه است. عطارد که در آغاز سریعتر به دور خود میچرخید، احتمالا انرژی خود را در طی پدیدههای کششی از دست داده، کند شده و سرانجام در مداری با این نسبت عجیب به دام افتاده است.
ممکن است چنین به نظر برسد که رصدخانههای فضایی، مانند تلسکوپ فضاییهابل، به دلیل آنکه محدودیت آشفتگیهای جوی را ندارند، باید ابزارهایی ایدهال برای مطالعهی عطارد باشند. ولی متاسفانههابل مانند بسیاری از گیرندههای فضایی دیگر به دلیل نزدیکی به خورشید نمیتواند بر عطارد تمرکز نماید زیرا نور شدید خورشید میتواند به قطعات حساس نوری، آسیب برساند.
تنها راه دیگری که برای بررسی عطارد باقی میماند، فرستادن یک سفینه فضایی است تا آن را از نزدیک بررسی کند. تنها یک بار در دههی ۱۹۷۰ یک سفینه، مارینر ۱۰، به عنوان بخشی از یک ماموریت بزرگتر، که کاوش منظومهی شمسیِ داخلی بود، چنین سفری را انجام داد. بردن یک سفینه به آنجا کار سادهای نبود. سقوط مستقیم به درون چاهِ پتانسیلِ گرانشیِ خورشید غیرممکن بود. این سفینه برای رد کردن انرژی گرانش به زهره، باید با چرخشی سریع به دور آن به سوی عطارد کمانه میکرد و در نتیجه این کار، سرعت خود را برای ملاقات با عطارد از دست میداد. در این سفر، مدار مارینر به دور خورشید امکان سه ملاقات نزدیک با عطارد را در ۲۹ مارس ۱۹۷۴، ۲۱ سپتامبر ۱۹۷۴ و ۱۶ مارس ۱۹۷۵ فراهم کرد. این سفینه تصاویری از حدود ۴۰% سطح عطارد را به زمین مخابره نمود که در نگاه نخست، ظاهری شبیه به ماه را نشان میداد.
این تصاویر، متاسفانه به اشتباه، این عقیده را القاء نمود که عطارد تفاوت بسیار کمیبا ماه دارد و درست همانند ماه خودمان است که در گوشهی دیگری از منظومه شمسی جای گرفته است. در نتیجه عطارد از برنامهی فضایی ناسا قلم خورد، و بخش بزرگی از این سیّاره همچنان بررسی نشده باقی ماند.
با سفر مارینر، دانش ما از عطارد، از تقریبا هیچ، به آن چه که امروزه میدانیم، ارتقاء یافت. تجهیزاتی که با سفینه حمل شدند، حدود ۲۰۰۰ تصویر با قدرت تفکیک مؤثرِ حدود ۱.۵ کیلومتر را به زمین مخابره کردند. دقت این تصاویر همانند تصاویری از ماه است که میتوان از زمین توسط یک تلسکوپ بزرگ گرفت. ولی تمام این تصاویر از یک سوی عطارد تهیه شده و هنوز دیگر سوی آن دیده نشده است.
با اندازهگیریِ شتاب مارینر در میدان گرانشِ به شدت نیرومند عطارد، ستارهشناسان به یکی از غیرعادیترین خصوصیات آن، یعنی چگالی بالای سیّاره پی بردند. اجسام جامد (غیر گازی) دیگر یعنی زهره، ماه و مریخ و زمین، کاملاً چگال هستند. کوچکترها یعنی ماه و مریخ، چگالی کمتر و بزرگترها،یعنی زمین و زهره، چگالی بیشتری دارند. عطارد بسیار از ماه بزرگتر نیست ولی چگالی آن همانند سیّارهای به بزرگی زمین است.
مشاهده این پدیده سرنخی اساسی برای پی بردن به ساختار درونی عطارد است. لایههای بیرونی یک سیّارهی جامد، از مواد سبکتر مانند سنگهای سیلیکاتی تشکیل شده است. با پیشروی در عمق، به دلیل فشار لایههای بالایی و ترکیب متفاوت لایههای درونی، چگالی افزایش مییابد. هسته بسیار چگال سیّارههای جامد، به طور عمده، از آهن تشکیل شده است. پس در میان سیّارههای جامد، عطارد باید، به نسبت ابعادش، دارای بزرگترین هسته فلزی باشد. این یافته، گواهیِ زندهای بر فرضیهی پیدایش و تکامل منظومه شمسی است. دیدگاه بیشتر ستارهشناسان بر این است که همهی سیّارهها در یک زمان از فشرده شدن ابرهای دور خورشید شکل گرفتهاند. اگر این فرضیه درست باشد، آن گاه خاص بودن چگالی عطارد را میتوان به یکی از سه شکل زیر توضیح داد:
۱- ابر خورشیدی در نزدیکی مدار عطارد با جاهای دیگر فرقی اساسی داشته باشد، تفاوتی بسیار بیش از آن که مدلهای تیوریک پیشبینی میکنند.
۲- در آغاز عمر منظومه شمسی، خورشید چنان پر انرژی بوده است که بر اثر گرمای آن عناصر فرّار و کم چگال عطارد، بخار شده از آن گریختهاند.
۳- یک جسم بسیار پرجرم، درست پس از شکل گیری عطارد، با آن برخورد کرده باشد و موجب بخار شدن مواد کمچگالیتر شده باشد.
وضعیت شواهد کنونی هنوز به گونهای نیست که بتوانیم از میان این سه امکان، یکی را برگزینیم.
از همه عجیبتر این که، تحلیل دقیق یافتههای مارینر به همراه مشاهدات طیفسنجی مداوم از زمین، در شناسایی کوچکترین اثری از آهن در سنگهای سطح عطارد ناموفق مانده است. فقدان آهن در سطح عطارد، به شدت با مقدار پیشبینی شده آن در قسمتهای درونی عطارد، در تضاد است. آهن در پوسته زمین وجود دارد. با طیفسنجی، وجود آن در سنگهای ماه و مریخ نیز تایید میشود. پس عطارد، تنها سیّاره از منظومه داخلی شمسی است که آهن آن – که از چگالی بالایی برخوردار است – در هستهاش متمرکز شده و در پوسته آن سیلیکاتهایی دیده میشود که چگالی پایینتری دارند. دانشمندان حدس میزنند که عطارد آن قدر مدت زیادی به صورت مذاب بوده است که مانند یک کوره ذوب آهن – که در آن آهن پس از ذوب شدن به زیر تفالهها میرود – مواد سنگین در مرکز آن تهنشین شده باشند.
یکی دیگر از یافتههای سفینه مارینر ۱۰، این است که عطارد دارای یک میدان مغناطیسی نسبتاً نیرومند است. میدان آن از همهی سیارگان درونی، به غیر از زمین، قویتر است. میدان مغناطیسی زمین ناشی از فرآیندی به نام دیناموی خودگردان است که در آن فلزات مذابهادی الکتریسیته در هستهی سیّال زمین میچرخند. اگر میدان مغناطیسی عطارد هم ناشی از پدیدهای همانند باشد، نتیجه میگیریم که این سیّاره باید یک هستهی سیّال داشته باشد. این فرضیه نیز یک اشکال دارد؛ اجسام کوچکی مانند عطارد، به نسبت حجم خود، از مساحت سطحی بالایی برخوردارند. به فرض آن که دیگر شرایط یکسان باشد، نتیجه میگیریم اجسام کوچکتر انرژی خود را زودتر به فضا گسیل میکنند. اگر عطارد، همان گونه که چگالی بالا و میدان مغناطیسی آن نشان میدهد، دارای یک هستهی آهنی باشد، آن گاه این هسته میبایست میلیونها سال پیش سرد و جامد شده باشد. یک هسته جامد هم نمیتواند اساس و بنیان یک دیناموی خودگردان باشد. از این تناقض، نتیجه میگیریم که مواد دیگری نیز باید در هسته باشند که با پایین بردن نقطهی ذوب آهن، باعث مایع ماندن آن در دماهای پایینتر شوند. گوگرد، یک عنصر فراوان کیهانی، میتواند یک کاندیدای مناسب باشد. در مدلهای جدیدتر پیشنهاد میشود که هسته عطارد از آهن جامد تشکیل شده است ولی با پوستهای مایع، از آهن و گوگرد با دمای ۱۳۰۰ درجه کلوین در پیرامونش، احاطه شده باشد. این فرضیه، گرچه هنوز اثبات نشده است، به نظر میرسد پاسخ مناسبی برای تناقض یاد شده باشد.
همین که سطح سیّارهای به اندازهی کافی جامد شود، بر اثر تنشهای مداومیکه در طی زمآنهای طولانی تحت آن قرار میگیرد، ترک برداشته، یا در اثر برخورد شهابسنگها مانند تکه شیشهای خرد میشود. پس از تولد در چهار میلیارد سال پیش، عطارد تحت بمباران شهابسنگهای بزرگی قرار گرفته است که توانستهاند از پوستهی شکنندهی بیرونی آن به داخل نفوذ کرده، سیلابهایی از گدازه را بر سطح آن جاری کنند. بعدها نیز، برخوردهایی کوچکتر موجب جریان یافتن گدازه شدهاند. این برخوردها باید آن قدر انرژی آزاد کنند تا بتوانند لایهی سطحی را ذوب نموده یا در لایههای زیرین - که مایع هستند - نفوذ کنند. سطح عطارد، توسط وقایعی که پس از جامد شدن لایهی بیرونی آن رخداده، خالکوبی شده است.
زمینشناسان سیّارهای، کوشش کردند با سودجستن از این عوارض و بدون داشتن آگاهیِ دقیقی از نوع سنگهایی که سطح آن را تشکیل میدهند، پی به تاریخ پررمز و راز این سیّاره ببرند. تنها راه برای تعیین دقیق عمر یک سیّاره، سودجستن از اطلاعات رادیومتریِ نمونه های بازگردانده شده از آن سیّاره است. ( در مورد عطارد چنین چیزی در دسترس نیست و در آینده نزدیک هم در دسترس نخواهد بود). ولی بهجز آن زمینشناسان سیّارهای، راهحلهای نبوغآمیری برای تعیین عمر نسبی آن دارند که بیشتر برپایه اصل برهمنهی است: هر عارضهای که بر روی عارضهای دیگر قرار بگیرد یا شکافی در آن ایجاد کند از آن جوانتر است. از این اصل استفادهی خاصّی در تشخیص عمر نسبی گودالها به عمل میآید.
و امّا در ۴ اوت سال ۲۰۰۴ ناسا تصمیم بر فرستادن کاوشگر دیگری برای اکتشاف سطح عطارد گرفت.
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 10:34 ���� شیوا
خورشید
خورشید ستاره ی منظومه ی شمسی است که ۱۵۰ میلیون کیلومتر از زمین فاصله دارد. حدود ۶/۴ میلیارد سال عمر دارد. هر ۴/ ۲۷ روز یک بار به دور خود می چرخد. قطر آن نزدیک به ۴/۱ میلیون کیلو کتر است یعنی ۱۰۹ برابر قطر زمین (یک میلیون کره ی زمین می تواند در آن جای گیرد.). خورشید بیشتر از گازی به نام هیدروژن تشکیل شده است این گاز ذخیره ی سوخت خورشید است به تدریج در طی بیش از میلیارد ها سال هیدروژن مصرف می شود و از بین می رود دانشمندان حساب کرده اند که خورشید تاکنون کمتر از نیمی از سوخت های خود را سوزانده است.بر اثر سوختن این مواد انرژی فراوانی بوجود می آید که در سطح خورشید نزدیک به ۶۰۰۰ درجه و در مرکز آن حدود ۱۵۰۰۰درجه اندازه گیری شده است بر اثر این عمل خورشید دایماًوزن کم می کند دانشمندان می گویند در هر ثانیه حدود ۴ میلیون تن وزن کم می کند .مراحل زیر مربوط به بوجود آمدن تا نابود شدن خورشید است:
۱) خورشید ما مانند تمام ستارگان جدید زندگی اش را در ابر تیره ی سردی آغاز کرد که از گاز و غبار تشکیل شده بود و سحابی نام داشت.
۲) ستارگان بسیار دیگری نیز از انواع گوناگون ، شکل گرفته اند. آنها با هم یک خوشه یا گروه را به وجود آورده اند.
۳) خورشید از سحابی خارج شده و زندگی مستقل خید را آغاز نمود و به صورت یک ستاره ی سرد قرمز شروع به درخشیدن کرد.
۴) خورشید در بیشتر عمر خود مثل یک ستاره ی زرد عادی خواهد درخشید ولی ممکن است کمی داغت گردد.
۵) خورشید در اواخر عمرش بیش از صد برابر اندازه ی فعلی خود می شود و به صورت یک غول قرمز در می آید.
بد نیست بدانید: پیر ترین ستارگان ۱۵ میلیارد سال عمر دارند. بزرگترین ستارگان ابر غول های قرمز هستند ابر غول های قرمز ممکن است هزاران بار از خورشید ما بزرگ تر باشند . داغترین ستارگان ابر غول های آبی هستند که دمای سطح آنها حداقل ۳۰ هزار درجه است. و کوچکترین ستارگان ستارگان نوترونی هستندکه قطر آنها نزدیک به ۱۵ کیلومتر است. همچنین بد نیست بدانید کهکشان راه شیری که خورشید در آن است ازبیش از میلیارد ها میلیارد ستاره تشکیل شده است. از این طرف تا آن طرف کهکشان را شیری ۱۰۰۰۰۰۰ سال نوری فاصله است. نزدیکترین کهکشان به ما بیشتر از ۱۵۰۰۰۰سال نوری فاصله دارد که نام آن «ابر ماژلانی بزرگ »است انواع کهکشان ها عبارتند از مارپیچی ، بیضی و نا منظم.
عطارد
عطارد نزدیک ترین سیاره به خورسید است . و در میان روز از یک تنور داغ هم داغ تر است چون حدود ۳۵۰ درجه ی سانتیگراد حرارت دارد ولی به هنگام شب سرمای آن به حد منجمد کننده ای می رسد زیرا عطارد جو ندارد که بتواند گرما را حفظ کند. این کره ۵۸ میلیون کیلو متر با خورشید فاصله دارد . ۴۸۸۰ کیلومتر قطر دارد. قمر ندارد . جو ندارد . یک روز آن برابر است با ۱۷۶ روز زمین.
زهره
زهره داغ طوفانی و پوشیده از ابر است . بطوری که دمای آن به ۴۸۰ درجه ی سانتیگراد می رسد که تقریباً ۵ برابر حرارت آبی است که دارد می جوشد زهره به این دلیل تا لین حد داغ است که در ابر ضخیمی از گاز دی اکسید کربن پوشیده شده است و ابر مذبور گرمای خورشید را مثل شیشه ی گلخانه محبوس می سازد.و جالب است بدانید که این کره ۱۰۸ کیلومتر با خورشید فاصله دارد . ۱۴۰/ ۱۲ کیلومتر قطر دارد . قمر ندارد جو آن عمدتاً از دی اکسید کربن تشکیل شده است . یک روز آن برابر است با ۳/۸ سال زمین .
زمین
زمین تنها سیاره در منظومه ی شمسی است که در آن هوا و اقیانوس و حیات یافت می شود. این سیاره از ۷۰% آب تشکیل شده است . و دارای جوّی مطابق با زندگی موجودات در آن است . این سیاره دارای تنها یک قمر به نام ماه است که فاصله ی آن تا زمین ۳۴۸۴۰۰کیلو متر است و ۳۴۷۶ کیلو متر قطر دارد .
مریخ
مریخ یک دنیای سرد کویری است که حدود ۵۰۰۰۰۰۰ سیارک بین آن و مشتری کمربنی تشکیل داده اند. مریخ هوای اندکی دارد ، آب سطحی ندارد و سرمای آن بسیار زیاد است بطوری که حتی در تابستان درجه ی حرارتش به بالای صفر نمی رسد ولی بعید نیست که روزی گرمتر بوده باشد در این صورت شاید دارای آب بوده و حتی شکل های ساده ای از حیات هم در آن وجود داشته است. بد نیست بدانید که: مریخ ۲۲۸ کیلومتر با خورشید فاصله دارد . ۶۷۹۰ کیلومتر قطر دارد . دو قمر دارد . جوّ آن از گاز دی اکسید کربن تشکیل شده است . یک روز آن برابر است با حدود ۵/۲۴ ساعت زمین.
مشتری
مشتری بزرگترین سیاره است . و بزرگترین قمر را هم دارا می باشد (گانیمه) این قمر از عطارد هم بزرگتر است مشتری در مجموع ۱۶ قمر دارد . بد نیست بدانید که مشتری ۷۷۸کیلومتر با خورشید فاصله دارد . ۱۴۲۸۰۰کیلومتر قطر دارد . جو آن از گازهای هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است . یک روز آن برابر است با تقریباً ۱۰ ساعت زمین.
زحل
زحل درخشان ترین حلقه ها و بیشترین قمر را دارد در مجموع تعداد قمرهای زحل ۲۴ عدد می باشد جنس حلقه های اطراف زحل از ذرات یخ و غبار می باشد فاصله ی آن بیشتر از ۳۰۰ میلیون کیلومتر با خورشید فاصله دارد ۱۰۰۰۰۰کیلومتر قطر دارد . و یک روز آن کمتر از ۱۵ ساعت زمین است.
اورانوس
اورانوس ۱۵ قمر و ۱۳ حلقه دارد. که حلقه های آن همانند زحل از جنس ذرات یخ و غبار می باشد این کره حدود ۳۷۴ میلیون کیلومتر با خورشید فاصله دارد ، حدود ۳۱۶ کیلومتر قطر دارد و جو خاصی ندارد همچنین یک روز آن برابر است با۱۲ ساعت زمین.
نپتون
این سیاره ۵/۴ میلیارد کیلومتر با خورشید فاصله دارد . ۵۰۰۰۰ کیلومتر قطر دارد . ۸ قمر دارد جو آن از متان و گاز های دیگر تشکیل شده است . یک روز آن برابر است با حدود ۱۶ ساعت زمین .
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 10:28 ���� شیوا
برخی ستاره شناسان بزرگ
نیکولاس کوپرنیک یک منشی دفتری در کلیسای کاتولیک رومی بود که در سال ۱۴۷۳ میلادی در لهستان متولد شد. او علاقه خاصی به نجوم داشت و بعد از مشاهده دقیق سیاره ها و محاسبه حرکتهایشان راه های جدید و ساده تری را برای توضیح حرکت آنها کشف کرد. در آن زمان او بر این فرض بود که زمین و همه سیاره های منظومه شمسی به دور خورشید می گردند( البته به استثنای ماه که در همه نظریه ها تصور می شد که به دور زمین می گردد). که به نام نظریه خورشید مرکزی معروف بود.اما او هنوز عقیده داشت که همه اجرام آسمانی در مسیرهای دایره ای کامل حرکت می کنند.
زمان زیادی طول کشید تا کوپرنیک عقایدش را منتشر کرد. احتمالا” به دلیل اینکه او از مراجع کلیسای زمان خودش که عقیده داشتند که زمین بایستی ثابت باشد می ترسید. در واقع کتاب او تا قبل از مرگش به چاپ نرسید. کتاب او در گردش کرات آسمانی نامیده شد. در این کتاب او عالمی را تشریح می کند که در آن خورشید در مرکز و به ترتیب عطارد،زهره،زمین،مریخ،مشتری و زحل به دور آن می گردند. در بالای اینها کره ستارگان ثابت قرار دارد.
تیکو براهه
تیکو براهه یک ستاره شناس بزرگ دانمارکی بود که در سال ۱۵۴۶ متولد شد و به عنوان یک ستاره شناس ماهر شهرتی برای خود کسب نموده بود. او در اندازه گیری موقعیت ستارگان و سیاره ها در آسمان تبحر داشت و این کار را بسیار دقیق ترازهر کسی که در گذشته انجام داده بود انجام می داد. خطاهای او در اندازه گیری بندرت بیشتر از یک دقیقه قوسی بود که او این اندازه گیری ها را بدون کمک تلسکوپ انجام می داد. در واقع او از وسیله ای به نام کویدرانت یا یک ربع استفاده می کرد که اساسا” یک ربع یک دایره بود که به طور عمودی نصب شده بود و بر روی آن یک بازوی محوری دیداری قرار داشت.او در طول بازوی دیداری (که بیشتر شبیه نشانه گیری یک تفنگ بود) به سمت یک ستاره نگاه می کرد و موقعیت آن را روی درجه بندی که روی کویدرانت بود می خواند.
فردریک پادشاه دانمارک جزیره کوچکی را در اختیار او گذاشت تا یک رصدخانه ایجاد کند و در این جا بود که او بیشتر کارهایش را انجام می داد. او مشهور به بد اخلاقی بود. چنین گفته شده بود که او قسمتی از بینی اش را در یک دعوا از دست داده بود و بعد خودش آن را با آلیاژی از فلزات جایگزین کرد که تا آخر عمر نیز برای او باقی ماند. تیکو براهه در مورد عالم نظریه خاص خودش را داشت. او عقیده بطلمیوس را که هر چیزی به دور زمین می گردد به طور کامل قبول نداشت و همچنین از پذیرفتن پیشنهاد کوپرنیک که زمین به دور خورشید می گردد نیز امتناع می کرد. ولی بعد
یوهان کپلر یک اخترشناس و ریاضیدان آلمانی بود. از کودکی استعداد بسیار در ریاضیات داشت و در دانشگاه توبینگن از شهرهای آلمان تحصیل کرد. در بیست و دو سالگی معلم ریاضیات شد و به مطالعه در رابطه با اخترشناسی پرداخت. با بررسی مدارهای اجرام آسمانی توجه تیکو براهه اخترشناس دانمارکی را به خود جلب کرد و شاگرد و دستیار او شد. پس از مرگ تیکو براهه نوشته های او به کپلر رسید. کپلر با استفاده از پژوهشهای بیست ساله تیکو براهه قانونهایی را بیان کرد که به نام قوانین کپلر شهرت دارد. کپلر نخستین کسی است که اصول واقعی روش کار با تلسکوپ را بیان کرد. مهمترین اثر او کتاب نجوم جدید است.
گالیلیو گالیله
گالیلیو گالیله در سال ۱۵۶۴ در شهر پیزا واقع در ایتالیا متولد شد. او در سال ۱۵۸۱ میلادی وارد دانشگاه پیزا شد تا خود را برای شغل طبابت آماده کند. ولی بزودی به علم مکانیک و ریاضیات علاقه مند شد. او در سال ۱۵۸۹ به عنوان استاد ریاضی در دانشگاه پیزا منصوب شد. ولی چندی نگذشت که از شغل خود استعفا داد.
در یکی از سالهای دهه ۱۵۹۰ میلادی فرضیه کپرنیکی منظومه شمسی را پذیرفت. در سال ۱۶۰۹ گالیله از عدسیهایی که یک عینک سازهلندی به نام هنزلیپارشی می ساخت اطلاع حاصل کرد و سپس بدون آن که حتی یک تلسکوپ هم دیده باشد تلسکوپ خود را ساخت. از او باید به عنوان اولین کسی یاد کرد که به طور رسمی در کار ستاره شناسی از تلسکوپ استفاده کرد. در ابتدا تلسکوپ او تنها ۳ برابر بزرگنمایی می کرد اما بعد از مدتی او تلسکوپی ساخت که ۳۰ برابر بزرگنمایی می کرد. او به کمک این تلسکوپ توانست برای اولین بار سطح ماه را به خوبی ببیند و اقمار سیاره مشتری و حلقه های زحل را کشف کند و سپس به مشاهده لکه های سطح خورشید بپردازد.
ادموند هالی
ادموند هالی یک اخترشناس،ریاضیدان و مخترع انگلیسی بود. از بیست سالگی در سنت هلن جزیره ای در جنوب اقیانوس اطلس به رصد کردن ستارگان آسمان نیمکره جنوبی پرداخت. در بازگشت به وطن از دوستان بسیار نزدیک نیوتن شد. وی معتقد بود که دنباله دارها مانند سیارات احتمالا” دارای مدار بیضوی هستند. این بدان معنا بود که دنباله دارها را می توان ردیابی نمود و بازگشت آنها را محاسبه و حتی پیش بینی کرد. هالی با کمک قانون جاذبه نیوتن پیش بینی کرد که دنباله داری که در سالهای ۱۶۰۷ و ۱۶۸۲ از کنار زمین گذشت در سال ۱۷۵۸ باز خواهد گشت. دنباله دار مزبور در سال ۱۷۵۹ بازگشت یعنی یک سال دیرتر، زیرا از مجاورت مشتری رد شده بود و جاذبه نیرومند مشتری از سرعت آن کاسته بود. ولی سال ۱۷۵۹ به سال ۱۷۵۸ بسیار نزدیک است پس پیش بینی هالی دقیق بود و دنباله دار مزبور به افتخار او هالی نامیده شد.
جیووانی دومینیکو کاسینی
اخترشناس فرانسوی ایتالیایی تبار و استاد نجوم دانشگاه بولونیا بود و بیشتر اوقات به رصد ستارگان می پرداخت. او مدت حرکت وضعی مریخ و مشتری را به دست آورد و چهار قمر زحل را کشف کرد. با ارزشترین کار علمی وی تعیین اختلاف منظر مریخ و تعیین فاصله سیاره مریخ از زمین بود. او به همین طریق توانست فاصله خورشید از زمین را به دست آورد اما نتیجه این کار چندان درست نبود. در سال ۱۶۶۹ میلادی لویی چهاردهم پادشاه فرانسه وی را به پاریس دعوت کرد. کاسینی این دعوت را پذیرفت و بقیه عمر را در پاریس گذراند.
هنریتا سوان لویت
بانوی اخترشناس آمریکایی ، اخترشناس رصدخانه هارواردبود. وی مدتها درباره ابرهای ماژلانی کار کرد و در سال ۱۹۱۲ میلادی به کشف عمده ای دست یافت. وی بیشتر به ستارگانی توجه داشت که دوره درخشندگی آنها متفاوت بود و او آنها را متغییرهای قیفاووسی نامید. خانم لویت دریافت که هر چه دوره تناوب درخشندگی طویلتر باشد ستاره درخشانتر است. با این کشف تعیین فاصله ستاره های دوری را که نمی توانستند اختلاف منظر آنها را به دست آورند امکانپذیر شد.
پییر دو لاپلاس
اخترشناس و ریاضیدان فرانسوی در خانواده ای فقیر به دنیا آمد و به مساعدت و تشویق عموی کشیش خود به تحصیل روی آورد. در شانزده سالگی به دانشگاه کان راه یافت و با شوق هرچه تمامتر رشته ریاضیات را دنبال کرد. در ۱۸ سالگی عازم پاریس شد و با نوشتن رساله ای درباره مکانیک توجه دالامبر را جلب کرد و به استادی ریاضیات مدرسه نظام پاریس دست یافت.
یکی از مسایلی که لاپلاس برای یافتن راه حل آن اقدام کرد مسیله بی نظمی مدار سیارات بود که دانشمندان از مدتها قبل به آن پی برده بودند. لاپلاس این مشکل را حل کرد و نظریات خود را در کتاب بزرگی به نام مکانیک سماوی شرح داد. انتشار این کتاب از سال ۱۷۹۹ تا سال ۱۸۲۵ میلادی طول کشید. در این سالها حوادث سیاسی عمده ای در فرانسه جریان داشت و لاپلاس با تدابیر خاصی از این جریانها گذشت. شهرت عمده لاپلاس به خاطر ارایه نظریه ای درباره تشکیل منظومه خورشیدی بود. بنابراین نظریه منظومه خورشیدی در آغاز توده عظیم ابر مانندی بسیار داغ بوده است که به کندی دوران می کرده است. این توده ابر مانند به تدریج گرمای خود را بر اثر تشعشع از دست داده،متراکم شده و بر اثر کم شدن حجم سرعت دوران آن افزایش یافته است. سپس بر اثر نیروی گریز از مرکز حلقه هایی از این توده جدا شده و سرانجام به صورت منظومه خورشیدی در آمده است. این نظریه که به نظریه سحابی معروف است در سراسر قرن نوزدهم معتبر بود تا اینکه در اوایل قرن بیستم از اعتبار افتاد و سپس با اصلاحاتی اعتبار خود را بدست آورد.
ادوین هابل
ادوین هابل یک اخترشناس آمریکایی بود که ابتدا در آکسفورد به تحصیل حقوق پرداخت و سپس به اخترشناسی روی آورد و از ۱۹۱۴ تا ۱۹۱۷ میلادی در رصدخانه یرکیز مشغول به کار شد.
جنگ جهانی اول وقفه ای در کارش پدید آورد و متعاقب آن در رصدخانه ماونت ویلسون به کمک تلسکوپ صد اینچی به انجام رصدهای آسمانی و پژوهشهای نجومی پرداخت.
وی علاقه خاصی به سحابیها داشت و در سال ۱۹۲۴ میلادی با بزرگترین تلسکوپ آن زمان ستارگان درون سحابی آندرومدا را کشف کرد. از آن پس نیز تحقیقات خود را در این زمینه ادامه داد و ثابت کرد که تعدادی از ستارگان از نوع متغییرهای قیفاووسی هستند. هابل با استفاده از قانون دوره تناوب درخشندگی فاصله سحابی آندرومدا تا زمین را استنتاج کرد و به این ترتیب مطالعه درباره جهان ماورای کهکشان را بنیاد نهاد و برای نخستین بار وجود اجرام سماوی برون کهکشانی را اعلام داشت. وی درصدد برآمد تا کهکشانها را از روی شکل و از نظر تحول احتمالی طبقه بندی کند. بزرگترین نتیجه ای که از این کار به دست آورد تحلیلی بود که در سال ۱۹۲۹ میلادی درباره سرعتهای دور شدن یا نزدیک شدن آنها و انبساط جهان به عمل آورد.
ویلیام هاگینز
ویلیام هاگینز یک اخترشناس انگلیسی بود که در جوانی به تحقیقات میکروسکوپی علاقه داشت. اما در سال ۱۸۶۵ میلادی به ساختن رصدخانه ای در نزدیکی لندن اقدام کرد و از آن پس به تحقیقات و رصدهای نجومی روی آورد. در سال ۱۸۶۳ میلادی از تحقیقاتی که درباره خطوط طیفی به عمل آورد اعلام داشت که همان عناصری که در زمین وجود دارد در ستارگان نیز یافت می شود که در آن زمان گفتاری حیرت انگیز بود. وی در سال ۱۸۶۶ میلادی برای نخستین بار طیف یک سحابی را مورد مطالعه قرار داد و ثابت کرد که اطراف آن را گاز هیدروژن فرا گرفته است. هاگینز با استفاده از تحقیقات فیزو در مورد تعمیم اصل دوپلر به بزرگترین کشف علمی خویش نایل آمد. وی دریافت که اگر ستاره ای به زمین نزدیک شود یک نوع جابه جایی به طرف بنفش در خطوط طیفی آن روی می دهد. حتی توانست از روی مقدار جابه جایی سرعت را در امتداد دید تعیین کند.
ژرژ لومتر
ژرژ لومتر اخترشناس بلژیکی بود که ابتدا در رشته الهیات تحصیل کرد و در سال ۱۹۲۲ میلادی کشیش شد. سپس به نجوم روی آورد و در دانشگاه کمبریج انگلستان و انستیتوی تکنولوژی ماساچوست در آمریکا به تحصیل پرداخت و در سال ۱۹۲۷ میلادی درجه دکتری گرفت. آنگاه به کشور خود بلژیک بازگشت و به سمت استادی نجوم فیزیکی در دانشگاه بودن برگزیده شد.
وی معتقد بود که همه کهکشانها در ابتدا چنان به هم نزدیک بوده اند که صورت توده واحدی داشته اند. وی این توده واحد که تمام جهان را شامل بوده است تخمک کیهانی می نامید. به نظر وی این تخمک کیهانی بر اثر یک انفجار عظیم منفجر شده و انبساط عالم نیز باقیمانده آن انفجاری است که میلیاردها سال پیش روی داده است. لومتر نظریات خود درباره کیهانزایی را در سال ۱۹۲۷ میلادی منتشر کرد.
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 10:16 ���� شیوا
۱) تفسیر آیات:
«انّا زَیَّنا السَّماء الدُّنیاء بِزینه الكَواكِب[i]»
ما آسمان پائین را با ستارگان تزئین كردیم.
در این آیه میگوید «آسمان پائین را با كواكب تزئین كردیم» در حالیكه فرضیهای كه در آن زمان بر افكار دانشمندان حاكم بود میگفت فقط آسمان بالا آسمان ستارگان ثابت است (آسمان هشتم طبق فرضیه بطلیموس)ولی چنانكه میدانیم بطلان این فرضیه اثبات شده و عدم پیروی قرآن از فرضیه نادرست مشهور آن زمان خود معجزه زندهای از این كتاب آسمانی است.
نكته جالب دیگر اینكه از نظر علم امروز مسلم است كه چشمك زدن زیبای ستارگان بخاطر قشر هوایی است كه اطراف زمین را فرا گرفته و آنها را به این كار، وا میدارد و این، با تعبیر «السماء الدنیا» (آسمان پائین) بسیار مناسب است اما در بیرون جو زمین، ستارگان خیره خیره نگاه میكنند و فاقد تلألو هستند….
«والشمس و ضحها و القَمَر اذا تلها[ii]»
به خورشید و گسترش نور آن سوگند و به ماه در آن هنگام كه بعد از آن در آید
«خورشید» مهمترین و سازندهترین نقش را در زندگی انسان و تمام موجودات زنده زمینی دارد. علاوه بر اینكه منبع نور و حرارت است و این دو از عوامل اصلی زندگی انسان به شمار میروند، منابع دیگر حیاتی نیز از آن مایه میگیرند. وزش بادها، نزول بارانها، پرورش گیاهان، حركت رودخانهها و آبشارها و حتی پدید آمدن منابع انرژی را همچون نفت و زغال سنگ هركدام اگر درست دقت كنیم، بصورتی با نور آفتاب ارتباط دارد. بطوریكه اگر روزی این چراغ حیاتبخش خاموش گردد، تاریكی و سكوت و مرگ همه جا را فرا میگیرد.
«ضحی» در اصل به معنی گسترش نور آفتاب است و این در هنگام است كه خورشید از افق بالا بیاید و نور آن همه جا را فر گیرد. سپس به آن موقع از روز «ضحی» گفته میشود…
۲) تاریخ نجوم در اسلام:
یكی از مباحث مهم در دانشهای اسلامی، دانش نجوم اسلامی است. این موضوع بدلیل مسایل عبادی مهمی است كه در این دین وجود دارد. نخستین علومی كه ساكنان بلاد اسلامی به آن اهتمام ورزیدند علومی مانند طب، كیمیا و نجوم بود، كه احكام این علوم را بر دیگر علوم ترجیح می دادند.
در خلال سال ۱۸۰میلادی تا قرن شانزدهم، اعراب در زمینه ی ستاره شناسی برتری یافتند. مركز فرهنگی شان بغداد بود، جایی كه در قرن هشتم كتاب المجسطی بطلمیوس به زبان عربی ترجمه شد.
البتانی۹۲۹-۸۵۰میلادی پرآوازه ترین منجم عرب، تا حدود زیادی بر محتوی این كتاب افزود. آنها ابزارهایی نظیر اسطرلاب، را كه اختراع یونانیان باستان بود را تكامل بخشیده و دقیقتر از یونانیان موقعیت ستارگان را رصد كردند. اسطرلاب الگویی دو بعدی از آسمان شب است كه در قرون وسطی برای تعیین موقعیت خورشید و ستارگان بكار می رفت.اولین محاسبات دقیق قطر زمین توسط برادران بنو شاكر انجام گرفت.
یكی از دلایل توجه ویژه به نجوم در دوران اسلامی تعیین تقویم و اوقات شرعی است كه مستلزم مشاهدات و محاسبات دقیق نجومی است.هندسه كروی كه توسط ابوالوفای بوزجانی معرفی شد این محاسبات را بطور عمده تكمیل كرد….
۳) نظرات علمی قرآن در مورد بهداشت ودانش پزشكی و حشره شناسی:
توجه به خوردن میوه و مواد غذایی پروتئین دار(واقعه/۲۱-۲۰)و(طور/۲۲)، اعجاز اثر انگشت(قیامت/۴)، شدت احساس درد توسط پوست(نساء/۵۶)،درمان موضعی بسیاری از بیماریهای پوستی در سرما(ص/۴۲)،اندوه ورابطه ی آن با كوری(یوسف/۸۴)،اشاره به زخمهای ناشی از عدم تحرك(كهف/۱۸)، تأثیر روانی رنگ سبز(رحمن/۷۶) ، (انسان/۲۱)و (كهف/۳۱)،اشاره به بیماری پیری زودرس در كودكان(مزمل/۱۷)، و.. .
۴) نظرات علمی قرآن در مورد فضا ومسافرت به فضا:
تفاوت ستاره و سیاره (یونس/۵)و (فرقان/۶۱)، گردش خورشید،ماه،زمین وسیارگان در مدارهای مشخص(یس/۴۰-۳۸)،(انبیاء/۳۳) و(تكویر/۱۶-۱۵)، پیش بینی مسافرت به فضا و عبور از جو(رحمن/۳۳)و(انعام/۱۲۵)،سقوط سنگهای آسمانی (رحمن/۳۵)،شهابها(جن/۸)،فقدان اكسیژن و هوا در ارتفاعات بالای جو(انعام/۱۲۵)تسخیر كره ی ماه و احتمالاً خورشید(ابراهیم/۳۳)،مطالبی در مورد سیاره ی زهره (طارق/۳-۱و.. .
۵) رمزهای اعجاز آمیز قرآن :
۱- اولین آیه قرآن « بسم الله الرحمن الرحیم » دارای ۱۹ حرف عربی است.
۲- قرآن مجید از ۱۱۴ سوره تشكیل شده است و این عدد به ۱۹ فابل قسمت است. (۶× ۱۹).
۳- اولین سوره ای كه نازل شده است سوره علق (شماره۹۶) نوزدهمین سوره از آخر قرآن است.
۴- سوره علق ۱۹ آیه دارد.
۵- سوره علق ۲۸۵ حرف (۱۵× ۱۹) دارد.
۶- اولین باركه جبرئیل امین با قرآن فرود آمد ۵ آیه اولی سوره علق را آورد كه شامل ۱۹ كلمه است.
۷- این ۱۹ كلمه ، ۷۶ حرف (۴× ۱۹) دارد كه به تعداد حروف بسم الله الرحمن الرحیم است.
—————————–
i- سورهی مباركه صافات آیهی ۶
ii- سورهی مباركه شمس آیهی ۱ و۲
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 9:54 ���� شیوا
دوران پیش از اسلام
دانش ستارهشناسی در ایران مانند دیگر نقاط جهان پیشینه طولانی دارد. به راستی از آن جا که ابزار کار آن آسمانی پاک و دو چشم تندرست خداداد است، از نخستین علومی است که بدست انسان مورد توجه قرار گرفته است.
برخی برخی از نقوش تخت جمشید را نشانهای از آشنایی سازندگان آنها با اخترشناسی میدانند؛ از این میان است نقش حمله شیر به گاو که در بسیاری حجاری های تخت جمشید هست.
مطالعاتی هم روی جهت گیری چهارطاقیهای بجا مانده از آتشکدههای کهن نشان داده است که میتوان رابطههایی میان ساختمان آنها و طلوع و غروب اجرام سماوی یافت.
ولی از دوران پیش از اسلام به جز کتاب زیج شهریار سند مکتوبی بر جای نمانده است. ابوریحان بیرونی در کتاب “آثارالباقیه عن القرون الخالیه” اطلاعات نغزی درباره باورها اقوام گذشته درباره اخترشناسی ارایه کرده است.
دوران پس از اسلام
ستاره شناسان ایرانی بزرگ ستاره شناسان اسلامی را پایه ریزی میدهند. پس از دوران خلافت مامون که دارالترجمه نامی خود را برای برگردان آثار علمی ملل گوناگون بنیاد نهاد، پیشرفت اخترشناسی بمانند علوم دیگر سرعت فراوانی گرفت.
نخستین محاسبات دقیق قطر زمین در همین زمان و بدست برادران بنوشاکر انجام گرفت. (توضیحات بیشتر در کتاب” تاریخ اخترشناسی اسلامی” بدست نللینو.)
یکی از انگیزههای توجه ویژه به اخترشناسی در دوران اسلامی تعیین سالنامه و اوقات شرعی است که نیازمند مشاهدات و محاسبات دقیق ستارهشناسیی است. “هندسه کروی” که بدست ابوالوفای بوزجانی شناسایی شد این محاسبات را به گونه بزرگ تسهیل کرد.
به گونه سنتی در دربار شاهان و امرای ایرانی همیشه شاعران و منجمان سلطنتی وجود داشتند و این امر به رونق پیشه منجمی میافزود. البته از رایزنی منجمان برای تعیین زمانهای سعد و نحس بهره گیری میشد؛ ولی خود این امر نیازمند سالهای متمادی تحصیل و مطالعه بوده است.
زیجهای بسیاری در دوران اسلامی نوشته شدهاند که واپسین آنها در سده ۱۸ میلادی و در هند تهیه شده است.
ستارهشناسی در دوران معاصر
در دوران معاصر آشنایی ایرانیان با اخترشناسی با برگردان مقالات بیگانه در نشریات همگانی آغاز شد- سالهای ۱۳۲۰ تا ۱۳۴۰-.
آغاز انتشار مجله فضا در دوران فتح ماه رویداد دیگری است که به آشنایی ایرانیان با اخترشناسی نوین کمک کرد. انتشار این گاهنامه که به برپایی کانونی موسوم به “کانون فضایی ایران” هم انجامید تا سال ۱۳۵۷ ادامه داشت.
گاهنامه «مرزهای بی کران فضا» نیز در میان نشریات پارسی زبان تخصصی پس از انقلاب از معدود نشریاتی بود که به زمینه فضا میپرداخت. مصاحبههای اختصاصی با فضانوردان، ارتباط با مراکز فضایی، گرفتن مطالب اختصاصی (همانند داستانهای یوری گلازکف یا زندگی نامه آندریان نیکلایف به قلم خودش) و بسیاری دیگر از مطالب نو و ابتکاری دیگر، با پافشاری بر توانمندیهای فضایی شورویها،از ویژگیهای شاخص مرزهای بی کران فضا، در دوران انتشار بود. از دیگر اقدامات جنبی این گاهنامه، برگزاری نمایشگاههای فضایی- ستارهشناسیی به مناسبتهای گوناگون، نشستهای به سامان همراه با نمایش فیلم و سخنرانی و همچنین راه اندازی بازار فضایی، برای ایجاد ارتباط بیشتر با مخاطبان خود بود. به فراخور سی امین سالگرد پرواز گاگارین نمایشگاه عکسی روبه روی سینما آزادی برگزار کرد که بدست شادروان دکتر حسابی گشایش شد. این گاهنامه بخشهایی از صفحات خود را به اخترشناسی اختصاص داده بود که کسانی همچون توفیق حیدرزاده و بهرام عفراوی در آن مطلب داشتند و عناوینی همچون «آسمان شب» به خوانندگان اجازه میداد تا چگونگی ستارگان را به گونه مرتب دنبال کنند.
گاهنامه دانشمند نیز در برگردان مقالات ستارهشناسیی پیشینه طولانی دارد. پس از انقلاب تا پیدایش دوباره دنباله دار هالی فعالیت چشمگیری در نشریات ایرانی به چشم نمیخورد؛ جز چاپ دو کتاب “شناخت مقدماتی ستارگان” و “ستارهشناسی به زبان ساده” (هر دو از انتشارات گیتا شناسی) که فعالیتهای فردی و کارساز کسان دوستدار بودند.
با پیدایش دنباله دار هالی در نشریات و به ویژه در گاهنامه دانشمند به اخبار پیوسته بااین امر پرداخته میشد. تلاشهای مهندس احمد دالکی از استادان دانشگاه شهید بهشتی در آن زمان برای آشنایی همگانی با اخترشناسی چشمگیر است.
پس از افول دنباله دار هالی انتشار مقالات ستارهشناسیی در گاهنامه دانشمند ادامه پیدا کرد که بیشتر این مقالات گزینش و برگردان آقای توفیق حیدرزاده بود که پیش از این نیز کتاب “شناخت مقدماتی ستارگان” را برگردان و منتشر کرده بود. راه اندازی بخش “آسمان در این ماه” بدست وی که به بررسی رویدادهای رصدی آسمان هر ماه میپرداخت کارایی فراوانی در آشنایی خوانندگان با ستارهشناسی رصدی داشت. مرکز رصد خانه زعفزانیه نیز از سال ۱۳۶۷ با کوشش آقای مهندس دالکی آغاز به کار کرد و پس از او مهندس حسین رضایی این مرکز را به پیش برد و سپس محمد رضا نوروزی (او پیشتر از دانش آموختگان همین مرکز بوده) سرپرستی این مرکز را بر دوش گرفت. اکنون بانو فریبا یزدانی سرپرست این مرکز است. رصد خانه زعفرانیه در اخترشناسی آماتوری ایران بسیار کارساز بوده است و بسیاری از نخستینها در اخترشناسی آماتوری ایران وهمینطور بسیاری از کسان و گروههای آماتوری در ایران از این مرکز سرمشق گرفته اند.
در سال ۱۳۷۰ توفیق حیدرزاده مجله نجوم را منتشر کرد که انتشار آن سرآغازی بر آشنایی جدی خوانندگان پارسی زبان با اخترشناسی شد. هم اکنون، پس از ۱۵ سال، نجوم تنها نشریه همگانی اخترشناسی است که در خاورمیانه منتشر میشود [نیاز به ذکر منبع]. امروزه گاهنامه اخترشناسی، به سردبیری بابک امین تفرشی، فعالیتهای خود را در زمینههای گوناگون گسترش اخترشناسی در میان مردم گسترش داده است؛ از آن میان: برگزاری کلاسهای آموزش اخترشناسی برای مقاطع سنی گوناگون، برگزاری سمینارهای ماهانه درباره موضوعات روز اخترشناسی برای عموم، برگزاری سلسله نشستهای نمایش و نقد علمی فیلمهای علمی-تخیلی به نام “سینما-فضا” و کمک به انجمن نجوم ایران در برگزاری باشگاه ماهانه نجوم تهران در چهارشنبه پایانی هر ماه در آمفی تئاتر مرکزی دانشگاه امیرکبیر است.
همچنین امروز گروههای اخترشناسی آماتوری فراوانی در سطح ایران پرکار هستند که میتوان به گروه روجا و ادیب اصفهان و [انجمن ستاره شناسی اهواز]و مركزنجوم آستان حضرت عبدالعظیم(ع)اشاره کرد.
[ ]
+ ����� ��� �� ���� 9:48 ���� شیوا